基於剪下實驗的心房力學屬性

《基於剪下實驗的心房力學屬性》是依託鄭州大學，由劉燕凱擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於剪下實驗的心房力學屬性
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：劉燕凱
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

心房顫動已經成為嚴峻的公共健康問題，雖然國內外有很多科研工作者致力於心房顫動的機理研究，但是其機理還沒有被完全研究清楚。課題申請人之前的研究結果表明，導致心房顫動的非正常生理電信號和心房的應力有關聯。但由於文獻中缺乏相關的心房力學屬性數據，不能展開更加全面和精確的研究。因此該課題的研究目的是較全面地評估心房力學屬性，並為其構造本構模型，為以後的科研打下基礎。課題組成員將組裝專用的實驗設備，以實驗用狗的左心房作為研究對象，根據醫學上對左心房區域的劃分，對不同區域的組織做剪下實驗來探討組織的區域差別。每個區域的組織將會按照各自區域內的心肌纖維走向被切割成規則正方體，然後分別在六個不同方向進行剪下測量，從而評估心房的各項異性。另外，對組織在每個方向做不同剪下速率的鬆弛實驗來觀察其黏彈性。最後，根據各項實驗數據構造出描述心房力學屬性的非線性黏彈性本構模型，使之能夠套用於心房心肌模型的仿真研究。

結題摘要

目前文獻中缺乏心房的力學屬性數據，不能開展和心房相關的精確建模研究，因此該研究以心房心肌組織為樣品，通過實驗室自行研製的剪下設備，首次研究了心肌組織在簡單剪下應變下的力學性能。通過在不同的應變率下進行剪下試驗，發現心房心肌組織具有一定的粘性性能。分別在三個不同方向垂面上施加剪下應變發現心肌組織是一種各項異性的材料，同時，沿心肌纖維方向的應力最大，其次是沿層方向，最後是沿法向方向的。通過對比心房後下方區域、心耳附近和心室上的組織彈性性能發現，心肌組織在這三個區域的剪下應變-應力曲線相似，同時，心室和心耳附近組織的剛度無顯著差異並且都大於心房後下方區域的。切片染色結果表明區域性差異是由於心肌纖維大小和其在組織內部所占的比重不同而產生的。最後，對心肌剪下應變-應力曲線進行了數據擬合，為後續研究提供了基礎實驗數據。