胶原纤维在动脉组织中的微机械实验和数值研究
摘要：血管组织的失效会导致许多病理条件在体内快速发展且不可预测。血管组织的结构组分及其界面机械强度在血管剥离过程中起着关键作用。因此，迫切需要了解血管剥离的微观力学机制。本研究的目的是调查不同失效机制（如胶原纤维的失效）对血管界面剥离的影响。在扫描电子显微镜中，对纤维进行原位拉伸测试。构建了一个包含一个单个纤维的三维基本单元模型，该纤维连接两个血管组织层。使用指数型连续界面模型(CZM)评估纤维在两个血管层之间的胶原纤维束的硬化和软化力学行为。对无定形基质的力学特性实施各向异性本构模型，该基质包括纤维帽和下层斑块组织；对纤维的力学特性采用非线性弹性模型。通过逆边界值方法识别出纤维的CZM和弹性参数数值，使得模拟拉伸测试的载荷-位移曲线与实验测量结果相匹配。然后，将识别出的参数值作为输入用于3D基本单元模型，通过参数分析研究影响单元背面牵引-分离关系的微观因素。参数分析的结果表明，3D基本单元模型方法适用于评估血管组织失效过程的微观力学机制。
作者：Xiaochang Leng, Yingchao Yang, Xiaomin Deng, Susan M. Lessner, Michael A. Sutton, Tarek Shazly
论文ID：1806.07469
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2018-06-21