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前言 1

第一章 血管的力学性质 1

§1.1 血管的构造 1

§1.2 血管壁的张力 5

§1.3 血管壁的应力和应变 9

§1.4 增量弹性模量 14

§1.5 血管的粘弹特性 17

§1.6 粘弹血管壁的力学模型 24

§1.6.1 几种简单模型 24

§1.6.2 蠕变特性 26

§1.6.3 应力松弛 28

§1.6.4 综述 29

§1.7 血管壁的零应力状态 31

§1.8 应力与血管重建 35

§1.8.1 动脉管径的适应性变化 36

§1.8.2 流量持续变化引起的动脉重建 39

§1.8.3 高血压与动脉粥样硬化引起的血管重建 42

第二章 动脉中血液流的分析模型 46

§2.1 阻力模型 48

§2.1.1 刚性均匀圆管中的定常流动 48

§2.1.2 Poiseuille关系式的推导 49

§2.1.3 Poiseuille定律在循环系统中的适用性 52

§2.1.4 阻力模型的引进和应用 55

§2.2 弹性腔模型 60

§2.2.1 压力随时间的变化 62

§2.2.2 弹性腔模型在确定动脉顺应性中的应用 65

§2.2.3 确定动脉顺应性方法的比较 72

§2.2.4 弹性腔模型的适用性 73

§2.3 Womersley理论 76

§2.3.1 血液运动方程 77

§2.3.2 血管壁方程 78

§2.3.3 方程的简化 81

§2.3.4 方程的解 84

§2.3.5 复波速 89

§2.3.6 周围组织的约束 90

§2.3.7 血流速度 93

§2.4 脉搏波的非线性理论 94

§2.4.1 动脉中的小扰动波 94

§2.4.2 流动参量的变化趋势 97

§2.4.3 有限振幅波的演变 98

第三章 动脉中血液流动的压力-流量关系 101

§3.1 动脉中血液的流动速度 101

§3.2 压力梯度与流量之间的关系 108

§3.3 粘弹管 115

§3.4 血管壁的径向运动 117

§3.5 流速波形随血管径向位置的变化 120

§3.6 附录:1-F10的渐近表达式 125

第四章 脉搏波的传播 130

§4.1 压力和流量的脉动规律 131

§4.1.1 压力和流量所满足的方程 132

§4.1.2 方程的解 137

§4.1.3 压力和流量的脉动规律 139

§4.2 传播因子 142

§4.2.1 传播因子的复数表示式 142

§4.2.2 传播因子的物理意义 144

§4.2.3 波速比和每波长传输 146

§4.2.4 波的衰减 150

§4.2.5 群速度 153

§4.3 表观传播因子 156

§4.4 传播因子的确定 159

§4.4.1 表观传播因子的测定 160

§4.4.2 压力和流量与真实传播因子的关系 161

§4.4.3 真实传播因子的测定 163

§4.5 脉搏波波速 168

§4.6 影响脉搏波传播的因素 172

§4.7 压力脉搏波波速的测量 179

§4.7.1 前沿速度 180

§4.7.2 表观波速 185

§4.7.3 动脉压对脉搏波波速的影响 188

§4.8 流量波速度以及表观压力波速与表观流量波速的比较 189

§4.9 动脉中的波动模式 193

第五章 脉搏波的反射 197

§5.1 脉搏波反射的生理事实 197

§5.2 反射系数 201

§5.3 血管段接头处反射系数的计算 207

§5.3.1 血管接头处反射系数的一般表达式 207

§5.3.2 分叉接头达到阻抗匹配的条件 211

§5.3.3 管段接头反射系数随分支管面积比的变化 214

§5.3.4 狗腹主动脉-骼动脉分支的反射系数 216

§5.3.5 人体腹主动脉-骼动脉分叉的反射系数 217

§5.4 均匀血管段内脉搏波反射对流动参数的影响 219

§5.4.1 压力的变化 220

§5.4.2 流量的变化 226

§5.4.3 输入阻抗的变化 229

§5.4.4 压力波表观相速度C ap的变化 232

§5.4.5 流量波表观相速度Caq的变化 233

§5.4.6 举例说明 234

§5.5 脉搏波在活体主动脉中的反射 236

§5.5.1 脉搏波谐波振幅的变化 237

§5.5.2 功能反射位置的确定 240

§5.5.3 脉搏波反射的位置 242

§5.5.4 重复反射的可能性 243

第六章 血管阻抗 246

§6.1 血管阻抗概念的引进 246

§6.2 几种常见的血管阻抗 249

§6.2.1 输入阻抗 249

§6.2.2 纵向阻抗 254

§6.2.3 横向阻抗 257

§6.2.4 特性阻抗 259

§6.3 几种特殊情况下的血管输入阻抗 263

§6.3.1 纯粘性阻力的血管段 263

§6.3.2 纯顺应性的血管段 265

§6.3.3 纯流动惯性的血管段 267

§6.4 均匀血管段输入阻抗的一般性质 270

§6.4.1 当ω→∞时的渐近情况 272

§6.4.2 当ω→0时的渐近情况 272

§6.4.3 介于两种渐近情况之间血管输入阻抗的变化特征 273

§6.4.4 粘弹管情况 280

§6.5 非对称T型管的输入阻抗 283

§6.6 血管输入阻抗的测量 289

§6.7 主动脉输入阻抗 294

§6.8 主要分支动脉的输入阻抗 302

§6.9 肺动脉的特性阻抗 305

§6.10 血管阻抗的生理变化 307

§6.11 血管输入阻抗的病理变化 317

§6.12 有关测定血管输入阻抗的说明 321

§6.12.1 线性化假定 322

§6.12.2 血管阻抗的标准化 325

§6.12.3 总压还是静压 329

第七章 心脏力学 332

§7.1 心脏 332

§7.1.1 心电系统 334

§7.1.2 心动周期的力学过程 336

§7.2 心肌力学 339

§7.2.1 心肌收缩的滑移理论 339

§7.2.2 离体心肌的长度-力-速度关系 340

§7.2.3 Hill方程 345

§7.3 心肌模型 347

§7.3.1 Maxwell模型 347

§7.3.2 Voigt模型 350

§7.3.3 正切弹性模量的确定 351

§7.4 完整心脏 352

§7.4.1 完整心脏的力-速度关系 354

§7.4.2 心室壁应力 355

§7.4.3 用心室内压力表示心室速度VSE 356

§7.5 完整心脏的压力-容积关系 357

§7.5.1 完整心脏的压力-容积环及其对应的心脏动作过程 357

§7.5.2 影响心脏功能诸因素对压力-容积环的影响 359

§7.5.3 收缩期末的压力-容积关系 360

§7.6 心室功 362

§7.6.1 功和功率 362

§7.6.2 用瞬时压力和瞬时流量计算功率 364

§7.6.3 用压力和流量的谐波分量计算功率 367

§7.6.4 心室外功率的典型值 370

§7.6.5 心室效率 376

§7.7 心室的后负荷 377

§7.7.1 心室后负荷 377

§7.7.2 心室后负荷的模拟 379

第八章 心室与血管的耦合 383

§8.1 心室-血管耦合系统的心输出量 384

§8.1.1 心室-血管耦合的基本框架 384

§8.1.2 心室与动脉系统耦合时的平衡心搏出量 386

§8.1.3 体循环系统的心输出面 388

§8.1.4 肺循环系统的心输出面 389

§8.1.5 静脉回流量的确定 390

§8.1.6 整个闭合循环系统中的心输出量 391

§8.1.7 循环系统诸因素对心输出量的影响 392

§8.2 定常状态下心室-动脉系统的优化耦合 394

§8.2.1 优化耦合的判据 394

§8.2.2 心室搏出功和心室搏出功率 399

§8.2.3 优化外周阻力 402

§8.2.4 优化每搏输出量 403

§8.2.5 优化当量弹性模量 405

§8.2.6 最大搏出功和最大搏出功率 406

§8.2.7 小结 406

§8.3 计及心脏瓣膜的优化耦合 407

§8.3.1 主动脉瓣两侧的平均压力和功率 408

§8.3.2 心室与动脉系统的优化耦合 411

§8.3.3 小结 414

§8.4 狗左心室与其后负荷的优化耦合 415

§8.5 脉动流状态下左心室-体动脉系统的优化耦合 419

§8.5.1 脉动流中的平均势功率 420

§8.5.2 左心室-体动脉系统优化耦合模型的建立 421

§8.5.3 压力和流量波形 425

§8.5.4 两种优化耦合模型的比较 430

§8.5.5 心血管参数对压力和流量的影响 436

第九章 比较血液动力学 439

§9.1 生理参数随体重的变化 441

§9.2 量纲分析和π定理 444

§9.3 心血管系统的相似原理 450

§9.4 心血管系统动力学的相似判据 455

附录 血液动力学主要参量的单位换算表 459

主要参考文献 462