人体颈、腕动脉压力波互相关特征及在冠心病上的应用

采用Hilbert-Huang变换(HHT)方法对人体颈动脉、腕动脉脉搏压力波进行同步信号分析,对健康志愿者以及冠心病患者术前、术后的颈、腕同步脉搏波分别进行模态分解,同时引入互相关方法,从而得到健康志愿者以及冠心病患者术前、术后的颈、腕同步脉搏压力波各阶相应模态之间的互相关特征.通过互相关特征曲线发现,健康人体颈、腕动脉第2阶模态的波形周期对应于其脉搏周期的1/3,第3阶模态的波形周期对应于其脉搏周期的1/2,第4阶模态与脉搏波周期相近.健康人体颈动脉、腕动脉第1阶模态均呈现较为标准的X波模态.冠心病患者颈、腕动脉第1阶模态互相关特征明显变异,术后相应模态特征得到显著改善.     

组织液调节的动力学模型在中医肾气虚研究中的意义

目前对中医肾气虚症本质的研究工作已取得一定的进展,得到了肾气虚者常伴有血液中代谢产物聚集,组织液容积增大的病理现象.根据中医气血理论和现代血液-组织液循环理论,建立了一个描述体液调节的动力学模型,对中医肾主水功能进行分析.模型理论计算结果显示在其他参数不变情况下,机体代谢、心血管参数、肾单位中的各表示参数及尿路阻力等的异常会导致血液中代谢产物聚集,组织液容积增大,进而引起肾气虚症状,且与以往临床及动物实验研究结果相吻合.     

人体穴位红外辐射光谱特征

用PHE201体表红外光谱仪进行了一系列人体体表红外辐射光谱的检测，发现了人体红外辐射光谱在2—3μm与黑体辐射差别较大，说明人体表面存在热致红外辐射外的其他红外辐射．正常人与冠心病人左侧内关穴归一化红外辐射强度在1．5—3．7μm波段有明显差异性．通过与ATP水解反应过程中释放的红外光谱比较推测可以用能量代谢解释2—3μm处的峰值．用激光照射肥大细胞可引起肥大细胞脱颗粒现象，说明中医灸法和激光穴位照射可引起肥大细胞脱颗粒而产生生理效应．     

组织液定向流动的动力学机理与人体经络现象

研究了在人体小腿穴位深处骨间膜等毛细血管相对缺少的结缔组织中的组织液流动.解剖发现人小腿穴位处骨间膜上毛细血管和胶原纤维的分布呈与经络方向一致的平行排列.据此建立了组织液流动两维渗流模型,采用多孔介质来模拟平行胶原纤维等细胞外基质所构成的组织间隙,通过计算流体力学数值计算,得到了血压、组织压、毛细血管间距、毛细血管壁渗透系数以及多孔率等参数对流场的影响,其结果都与生理现象相吻合.计算结果显示了平行胶原纤维的存在使得组织液流动更加均匀,为组织间隙中的物质交换和细胞生存提供更加有利的条件.组织液的流动会对其中的肥大细胞会产生较大的壁面剪切应力,血压和组织间隙压等参数会对切应力产生较大影响.     

人体组织液定向流动与经络

关于人体经络本质的研究发现了许多新的现象,如在穴位注射放射性核素标记的小分子可观察到物质沿和古人描述的经络差不多的经线迁移,人们不仅得到了这样迁移的图像,而且还测量到了迁移的速度.但对这种循经的物质迁移一直没能从理论上给予解释.通过对人体小腿段胆经和胃经"地”的位置巨微解剖观察发现,经络线位置的骨间膜腓侧和胫侧的血管自上而下呈不均匀分布,在穴位区毛细血管密集,且在穴位和经线上的毛细血管排列呈与经线平行状.根据这一解剖事实,建立了一种毛细血管血浆与组织液交换的血液动力学模型,通过对模型的数值模拟发现,在这样的解剖结构下,组织液能产生一种定向的流动并在毛细血管密集的穴位区获得加速,并不断接力构成一条与经络线相吻合的流线.在这种流线上物质可以定向输运,计算表明在生理状态下这种输运的速度为数厘米至数十厘米每分,这和实验观察到的循经感传速度及放射性核素循经迁移速度相一致.进一步的研究还发现组织压力增高、动脉压改变以及血管壁通透性的变化都会影响流速,这和人体经络的特征是相符合的.为解释经络的科学机理提供了一种新的理论和方法.     

物质代谢的动力学模型及关联的中医脾气虚证

谷气是中医气的重要组成之一,谷气通过脾的运化,营养五脏六腑及各组织器官,以维持人体的正常生命活动.通过对人体物质及能量代谢的分析,建立了动力学模型来描述谷气在体内的运动.模型研究显示,能源物质(蛋白质、糖类和脂肪)的摄入或代谢障碍将引起血液各营养物质组分发生变化,因而引起血液中白蛋白量的降低、组织液体积的增加及机体乳酸生成量增大等脾气虚症状,且与以往临床和动物实验研究结果相一致.     

人体手臂部几个穴位与非穴位区红外辐射光谱特征

用红外光谱检测装置记录到7名成人志愿者内关,劳宫和合穴等穴位区与其两侧旁开对照点红外光谱共63条,从中发现：人体红外辐射强度的个体差异以及穴位与非穴位区的红外辐射强度的差别都较大,但频谱特性的差异却不大,这表明人体红外辐射具有相同的生物物理学基础;在4－14um段,人体辐射与黑体辐射差别不大,而在4和14um波段人体辐射与黑体辐射差别较大,这表明人体表面除了主要的热致红外辐射还存在其他原因的红外辐射。     

颅内动脉瘤的血液动力学二维数值模拟

从临床患者的实际医学影像出发,进行颅内动脉瘤的二维CFD模拟．模拟的结果方便形象地给出了计算区域内的流场型态,同时也获得了相关的血液动力学参数,这对于临床上的诊断和治疗有着较好的帮助作用．     

SARS爆发预测和预警的数学模型研究

运用SEIJR模型简化后的SIJR模型, 分析了SARS传播中的传播率、基本再生数等重要参数, 并且运用所建立的模型对香港、加拿大和新加坡SARS爆发的前期数据进行拟合, 得到了传播率等重要 参数, 然后对采取控制措施之后模型参数(隔离率等)的调整对SARS后期发展趋势进行预测, 同时可以看到, 模型拟合的控制前的数据与模型预测的控制后的数据之间存在明显拐点, 这充分体现了控制前后疾病流行遵循着不同的规律. 建立的SARS数学模型还可以同时比较各个地区控制疫情措施的有效程度. 本模型给出的结果和香港、新加坡和加拿大的实际数据吻合较好, 并能给出这些地区在SARS发生后期反映政府控制力度方面的定量指标.     

脑Willis环循环的血液动力学研究

建立了一个描述脑循环Ｗｉｌｌｉｓ环血液运动规律的动力学并进一步得到了其状态方程及求解方法，应用该方法不仅可以直接求解定常问题，而且还可以求解不定常问题，该模型不仅反映了脑血管弹性和阻力等动力学参数对脑血流特性的影响，而且还反映了不同病理生理状态下脑血注的代偿功能，最后，通过研究动力学参数变化对输入阻抗的影响发现，一侧颈动脉输入阻抗已不仅和该侧血管力学特性有关，而且还受对侧乃至后循环血管及血流特性的