胎盘毛细血管中血流和氧气传递的基于图像的建模
摘要：孕期期间，氧气通过胎盘的绒毛树从母血流向胎儿血流中扩散。本文通过将胎盘和毛细血管表面的三维表示，重建自激光共焦显微镜扫描，转换为有限元网格，并计算血管流阻和总氧转移值，模拟了胎盘-胎儿毛细血管中的血流和氧转移。通过物理缩放定律和氧转移速率的上限，显示了总氧转移率与毛细血管的压力降之间的关系可以在广泛的压力降范围内捕捉到。引入了一个回归方程，可用于估计血管阻力下的毛细血管中的氧转移。随后，介绍了两种量化统计变异性、实验不确定性和病理性胎盘结构对计算的影响的技术。首先，利用缩放分析来量化模型对几何和参数不确定性的敏感性。其次，利用简化的轴对称模型，研究了胎儿毛细血管的局部扩张对氧转移的可能影响，量化病理胎盘结构对氧转移的可能影响。该模型预测了在定压力降的情况下，氧转移如何通过最佳扩张宽度达到最大化。结果可以解释胎教滞留症病例中胎儿缺氧的普遍性，该病理特点是缺乏胎母血管绒毛间质膜，通常与局部毛细血管扩张相结合。
作者：Philip Pearce, Paul Brownbill, Jiri Janacek, Marie Jirkovska, Lucie Kubinova, Igor L. Chernyavsky and Oliver E. Jensen
论文ID：1606.01802
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2016-10-28