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血管彈性
血管彈性是維持血管正常生理功能的重要特性，人體血液循環(huán)的脈動性就是血流與彈性血管壁持續(xù)作用的結(jié)果。在分析人體動脈中的流體力學(xué)現(xiàn)象時，必然要涉及到血管的彈性。早在18世紀(jì)，提出過力學(xué)中楊氏模量的Young，就在其著作《論血液的運(yùn)動》（1808年）一文中首先論述了脈搏的傳播的速度和動脈血管彈性的關(guān)系，并導(dǎo)出了公式。如果血管彈性下降，將會對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生多方面的影響，例如引發(fā)單純性收縮期高血壓、降低血管系統(tǒng)對心臟泵血的容納量、增加脈動對重要器官的沖擊破壞風(fēng)險(xiǎn)等。另一方面，許多疾病或不良生活習(xí)慣也會引起血管彈性下降，例如：高血壓、糖尿病、肥胖、吸煙、高膽固醇等。
基本信息
| 提出時間 | 1808年 |
| 學(xué)科 | 醫(yī)學(xué) |
| 出自 | 《論血液的運(yùn)動》 |
血管壁
動脈血管壁由三層組成，其中每層都含不同量的膠原、彈性蛋白、血管平滑肌細(xì)胞以及細(xì)胞外基質(zhì)（圖1）
內(nèi)膜：血管內(nèi)膜由內(nèi)皮層，基膜（結(jié)締組織），外層（即內(nèi)膜彈性層）組成。內(nèi)膜一般無平滑肌細(xì)胞。只有在內(nèi)膜發(fā)生增生時，內(nèi)膜中方出現(xiàn)平滑肌細(xì)胞。這是一種非正常狀態(tài)。
中層：中層是血管壁最厚的一層結(jié)構(gòu)。從力學(xué)上來講，也是承受應(yīng)力最大的一層結(jié)構(gòu)。從質(zhì)量傳輸?shù)挠^點(diǎn)來講，膽固醇的沉積也主要發(fā)生在大動脈的中層。不同部位的血管，構(gòu)造性能差異很大。中層具有多層環(huán)狀結(jié)構(gòu)。環(huán)層間有結(jié)締組織層相隔，環(huán)層內(nèi)含有彈性纖維、膠原蛋白纖維和平滑肌細(xì)胞。
外膜：外膜是一層松散的結(jié)締組織。在大于1mm的血管壁外膜內(nèi)有淋巴管、神經(jīng)纖維和滋養(yǎng)毛細(xì)血管。血管壁中層的外緣的營養(yǎng)主要是靠這些滋養(yǎng)毛細(xì)血管提供。靜脈中的淋巴管能伸進(jìn)中層，但動脈的中層沒有淋巴管。
血管彈性
目前所知的影響血管力學(xué)行為的主要物質(zhì)是彈性蛋白、脂質(zhì)蛋白纖維和平滑肌。彈性蛋白纖維的楊氏模量較小，約為3-6×10dyn/cm，抗張強(qiáng)度較低，應(yīng)力-應(yīng)變曲線滯后環(huán)面積很小，應(yīng)力松弛也不明顯，很接近于完全彈性體。血管的彈性主要由彈性蛋白纖維提供。膠原纖維的彈性模量很高，可達(dá)10dyn/cm，抗張強(qiáng)度很高。滯后環(huán)和應(yīng)力松弛現(xiàn)象較彈性蛋白纖維顯著。膠原纖維在血管中是載荷的主要承受者。沒有它，血管無法承受動脈中的巨大壓力。平滑肌的滯后環(huán)面積較大，平滑肌的應(yīng)力松弛非常顯著，應(yīng)力松弛可趨于零。血管的力學(xué)性質(zhì)不僅取決于它的組分及各組分的含量。更取決于它的構(gòu)造及細(xì)胞結(jié)構(gòu)。但細(xì)胞結(jié)構(gòu)對其力學(xué)性質(zhì)影響的定量測量比較困難。
實(shí)時上，血管是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的活體復(fù)合材料，屬于粘彈性體，目前還沒有準(zhǔn)確、完善的本構(gòu)方程描述它。因此在研究具體問題時，一般要先弄清哪些血管性質(zhì)與所研究的問題有關(guān)，從而達(dá)到簡化模型的目的。
彈性與變形
由于血管彈性的存在，血管壁與血流將會發(fā)生耦合運(yùn)動。血管壁的運(yùn)動關(guān)系主要分兩種：一是壓力與半徑的關(guān)系（徑向運(yùn)動），一是壓力與長度的關(guān)系（軸向運(yùn)動）。
3.1壓力—半徑關(guān)系
這一關(guān)系在動脈系統(tǒng)血流動力學(xué)的研究中是最重要的。在彈性動脈中，管徑的脈動與壓力脈動波基本上是同形同步的。另外離心臟越遠(yuǎn)，越?。≧為血管半徑，P為血管內(nèi)壓力），即血管看上去“越硬”，因此將血管看成剛性管越合理。再就是同一根血管，平均壓力越大，越?。磯毫ι仙鹧苡不?，其原因是彈性纖維被拉直了。
3.2壓力—長度關(guān)系
體內(nèi)的血管系統(tǒng)，由于受到因血液粘性引起的血流牽拽力、血管彎曲處血流慣性沖擊力的作用，血管會隨管內(nèi)壓力的脈動而周期性地產(chǎn)生軸向長度變化。血管在長度方向上的變化基本上也是與壓力脈動波同形同步的。在管外約束較小，且血液牽拽力較大的肺動脈，升主動脈的軸向長度變化較大，而其它血管變化較小。
測量
針對血管的離體力學(xué)特性，早在上個世紀(jì)60、70年代，國外的研究者就已經(jīng)開展了大量研究。不僅發(fā)展了離體實(shí)驗(yàn)技術(shù)，建立了對血管復(fù)雜力學(xué)特性進(jìn)行描述的方法，還獲得了人體心肌及主要血管離體力學(xué)特性的大量數(shù)據(jù)。但是由于離體血管組織的力學(xué)特性與在體情況下存在很大的不同，單純測量離體血管的力學(xué)特性已經(jīng)不能滿足當(dāng)前醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的需要。于是人們開始探索在體血管力學(xué)特性測量的新方法和新理論。
彈性成像（Elasticity Imaging）是發(fā)展最快的一類方法，并已在多種軟組織的在體測量中應(yīng)用。這類方法基本原理是：對組織施加一個特定激勵，利用超聲成像、磁共振成像或者光學(xué)成像等方法，結(jié)合數(shù)字信號處理或者數(shù)字圖像處理的技術(shù)，估計(jì)出組織內(nèi)部的應(yīng)變分布，從而反映組織內(nèi)部的力學(xué)屬性的差異。根據(jù)采用的成像模態(tài)不同, 彈性成像主要包超聲彈性成像、磁共振彈性成像和光學(xué)相干斷層彈性成像等。根據(jù)組織激勵方式不同，又可以分為靜態(tài)\準(zhǔn)靜態(tài)壓縮彈性成像、低頻振動激勵的聲彈性成像、聲輻射力脈沖成像、剪切波彈性成像等。但是，傳統(tǒng)彈性成像通常得到的是激勵條件下組織的應(yīng)變分布圖，盡管這樣的結(jié)果對于定性地分辨血管組織的力學(xué)特性比較有效，但難以定量、準(zhǔn)確地測量血管組織的力學(xué)特性。
為此，近十幾年來，生物力學(xué)成像（Biomechanical Imaging，BMI）逐漸開始成為生物組織在體測量的熱點(diǎn)。這種方法通過MRI，US等成像方法得到組織的變形和應(yīng)變，然后建立描述待測組織的變形規(guī)律的力學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，通過逆問題求解的方法來得到組織的力學(xué)特性。盡管這種方法本質(zhì)上仍可歸為一種彈性成像，但這種方法可以得到定量的組織力學(xué)特性分布。由于這種方法中涉及逆問題求解，這就需要在建立力學(xué)模型及選定初值時要充分考慮其收斂性問題，因此通過離體實(shí)驗(yàn)建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ?，獲取相應(yīng)的必要參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，通過生物力學(xué)成像獲取血管組織的在體力學(xué)特性是一種具有應(yīng)用前景的方法。
參考閱讀
[1]Julio A. Chirinos. Arterial Stiffness: Basic Concepts and Measurement Techniques. Journal of Cardiovascular Translational Research. 5(3):243-255 ,2012
[2]O'Rourke, M. F., & Safar, M. E.. Relationship between aortic stiffening and microvascular disease in brain and kidney: Cause and logic of therapy. Hypertension, 46, 200–204. 2005
[3]Franklin, S. S. Beyond blood pressure: Arterial stiffness as a new biomarker of cardiovascular disease. Journal of the American Society of Hypertension: JASH, 2, 140–151. 2008
[4]Payne, R. A., Wilkinson, I. B., & Webb, D. J. Arterial stiffness and hypertension: Emerging concepts. Hypertension, 55, 9–14. 2010
[5]D.H. Bergel. The visco-elastic properties of the arterial wall. Ph. D. thesis, University of London,1960.
[6]J.T. Apter, E. Marquez. Correlation of visco-elastic properties of large arteries with microscopic structure. Circulation Research, 22(3):p.394-404. 1968.
[7]D.J. Patel, J.S. Janicki, R.N. Vaishnav, et al. Dynamic anisotropic viscoelastic properties of the aorta in living dogs. Circulation Research, 32(1):p.93-107. 1973.
[10]J. Ophir, S.K. Alam, B. Gana, et al. Elastography: Imaging the elastic properties of soft tissues with ultrasound. Journal of Medical Ultrasonics, 29(4):p.155-171. 2002.
[11]J. Ophir, F. Kallel, T. Varghese, et al. Elastography. C.R. Acad. Sci. Ser. IV Phys. Astrophys. 2(8):p.1193-1212. 2001
[12]羅建文, 白凈. 超聲彈性成像的研究進(jìn)展. 中國醫(yī)療器械信息, 11(5):p.23-31. 2005
[13]L. Cao, A. Wu, G.A. Truskey. Biomechanical effects of flow and coculture on human aortic and cord blood-derived endothelial cells. Journal of Biomechanics, 44(11):p.2150-7. 2011.
[14]L.K. Ryan, F.S. Foster. Ultrasonic measurement of differential displacement and strain in a vascular model. Ultrason Imaging, 19(1):p.19-38. 1997.
[15]D. Dumont, J. Dahl, E. Miller. Lower-Limb Vascular Imaging with Acoustic Radiation Force Elastography: Demonstration of In Vivo Feasibility. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 56(5):p. 931-944. 2009.
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