人类胎盘中氧气转移的解析理论
定量方法
2015-02-05 v3 组织与器官
摘要
我们提出了一种解析方法，用于求解控制人类胎盘氧气传输的扩散 - 对流方程。我们表明，仅需胎盘横截面的两个几何特征——绒毛密度和有效绒毛半径——即可预测胎儿的氧气摄取量。我们还确定了决定给定胎盘氧气摄取量的两组生理参数组合：(i) 若无组织阻碍血流时胎盘单元的最大氧气流入量，以及 (ii) 母体血液在绒毛间隙的 transit time 与氧气提取时间之比。我们推导出了用于快速简便计算氧气摄取量的解析公式，并提供了任意胎盘横截面氧气传输效率的两张图表。我们最后表明，使用无血红蛋白血液进行的人工灌注实验往往会使体内氧气摄取量被低估两个数量级，且此类装置的最佳几何结构会发生显著改变。该理论允许调整人工胎盘灌注实验的结果以考虑氧 - 血红蛋白解离。结合图像分析技术，所提出的模型可成为一种预测人类胎盘效率的易用工具。
引用
@article{arxiv.1406.7257,
title = {Analytical theory of oxygen transfer in the human placenta},
author = {A. S. Serov and C. Salafia and M. Filoche and D. S. Grebenkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.7257},
year = {2015}
}
备注
Keywords: Diffusion-convection; Stream-tube placenta model; Optimal villi density; Transport efficiency; Pathology diagnostics