结合准静态和高频实验用于脑组织的粘弹性表征

脑组织的力学模型是模拟神经外科干预、疾病进展或脑发育的有益工具。然而，此类模型的准确性和预测能力依赖于对组织力学行为的精确实验表征。这种表征目前因文献中报道的实验响应不一致或矛盾而受到限制，尤其是在不同时间或长度尺度上的测量更为突出。尽管脑组织在以前的研究中已被广泛考察，但对不同尺度实验发现的组合关注程度有限。本研究将来自不同时间尺度上的猪脑组织外体力学响应组合到一个力学模型中。我们在准静态域内使用多模态大应变流变仪测量，对三个不同脑区进行力学行为研究；同时在高频下使用磁共振弹性成像（MRE）进行测量。对两种实验技术获取的力学参数进行比较分析，结果显示两大域跨越的粘弹性行为中存在一致的区域性差异。然而，力学行为从准静态和低频域的较高弹性，转向高频下的主导黏性。基于准静态和高频行为，我们校准了一个分数克朗-沃伊格模型，进而在单个力学模型中统一这两种响应，以获得组织力学行为的全面表征。