国家自然科学基金(10372026) 作品数:20 被引量:49 H指数:5 相关作者: 许世雄 蒋雨平 吴洁 王坚 赵改平 更多>> 相关机构: 复旦大学 复旦大学附属肿瘤医院 江西医学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市教育委员会重点学科基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 理学 一般工业技术 生物学 更多>>
实体肿瘤微循环网络流体流动的二维边界元模拟 本文建立二维圆形实体肿瘤内单根、平行、分叉以及复杂毛细血管网模型。用边界元方法数值计算毛细血管-跨毛细血管壁-组织间质的流动,揭示微循环网络对肿瘤内组织间质压强分布的影响以及某些生理参数变化对流体流动的影响。结果表明微循... 赵改平 许世雄 王庆伟 高昊 浏丹 吴洁关键词:实体肿瘤 毛细血管 微血管 微循环 流体流动 实体肿瘤中淋巴分布对流体流动的影响 2004年 实体肿瘤结构复杂,内部血管和淋巴分布均有明显的不均匀性.本文考虑毛细血管滤出作用和淋巴吸收作用,建立球对称实体肿瘤内流体动力学模型,考察肿瘤内流体的流动.根据Starling定律建立跨毛细血管壁输运模型,间质中流动由Darcy定律决定,由此得到离体肿瘤内部压强和速度分布的基本方程组.对跨淋巴管壁输运的不同假设,引入幂函数、三次多项式、反正切等形式的毛细血管密度分布和淋巴管密度分布,反映肿瘤内血管和淋巴的不均匀分布,讨论它们对流体流动的影响.结果表明淋巴的存在将降低肿瘤内部压强,并有可能在局部提高对流,但并不能从本质上改善肿瘤内部的高压强和低压强梯度引起的低对流.这可以为揭示淋巴对肿瘤的化学药物治疗的影响给出提示. 王庆伟关键词:实体肿瘤 流体流动 注射方式对二维实体肿瘤中药物输运影响的数值研究 2006年 目的研究药物注射方式对二维实体肿瘤中药物输运的影响,确定较适当的注射方式。方法根据数值生成的肿瘤二维血管网,研究药物的输运。采用肿瘤中各部位药物浓度维持在最小药物浓度MEC水平以上的时间曲面下体积VUS来衡量药物的效果。对不同的施药注射方式进行了探讨。结果MEC较小时各种注射方式效果接近;MEC较大时,比较适合采用短时间集中注射方式。结论对肿瘤进行药物注射策略选取时,应根据肿瘤具体特性,以及药物施加方式对肿瘤细胞产生的不同作用来组合设计相应的优化施药方案。 浏丹 许世雄 吴洁 卫晶晶 Long Quan Collins MW Carola Koenig 蒋雨平 Padhani AR关键词:注射方式 实体肿瘤内毛细血管—跨毛细血管壁—组织间质流体耦合流动的解析解 实体肿瘤中,毛细血管通透性的增强以及功能性淋巴系统的缺乏导致了血管内外流体流动耦合性的增强。鉴于耦合流动求解过程的复杂性,目前多数文献都采取前提假设的方式对该耦合流动进行简化,且均未给出严格意义上的理论证明。本文建立了肿... 吴洁 许世雄 M.W.Collins关键词:肿瘤组织 毛细血管壁 实体肿瘤 实体肿瘤药物输运与给药方式的集中参数模型及实验研究 2008年 目的研究不同给药方式对实体肿瘤抗癌药物疗效的影响,并通过动物实验验证。方法分别建立体内药代动力学和肿瘤内药物输运的集中参数模型,模拟单次快速注射和等时间间隔三次快速注射时肿瘤间质组织药物浓度Ct随时间的变化。实验小鼠分为两组,分别进行抗癌药羟基喜树碱(HCPT)单次快速注射和等时间间隔3次快速注射,观察其肿瘤内药物平均浓度。对数值模拟结果和动物实验结果进行比较。结果数值模拟结果显示,对于相同总量药物,等量等间隔的三次给药,肿瘤间质组织药物浓度Ct高于单次给药。动物实验的实测结果相同。结论3次给药的效果显著优于单次给药。集中参数模型基本能够定量反映不同给药方式的效果。 高辞修 许世雄 蒋雨平 涂江龙关键词:实体肿瘤 给药方式 动物实验 NUMERICAL SIMULATION OF HEMODYNAMICS IN THE HOST BLOOD VESSEL AND MICROVASCULAR NETWORK GENERATED FROM TUMOR-INDUCED ANGIOGENESIS 被引量:2 2006年 Numerical simulation of hemodynamics under the combined effects of both the host blood vessel and the microvascular network, which is based on a 2-D tumor inside and outside vascular network generated from a discrete mathematical model of tumor-induced angiogenesis, is performed systemically. And a "microvascular network-- transport across microvascular network--flow in interstitium" model is developed to study the flow in solid tumor. Simulations are carried out to examine the effects of the variations of the inlet Reynolds number in the host blood vessel, the hydraulic conductivity of the microvascular wall, and interstitial hydraulic conductivity coefficient on the fluid flow in tumor microcirculation. The results are consistent with data obtained in terms of physiology. These results may provide some theoretical references and the bases for further clinical experimental research. ZHAO Gai-ping WU Jie XU Shi-xiong COLLINS M.W. JIANG Yu-ping WANG Jian关键词:HEMODYNAMICS 抗血管生成因子Angiostatin与Endostatin作用下肿瘤血管生成的二维数值模拟 被引量:10 2006年 目的数值模拟抗血管生成因子Angiostatin和Endostatin对肿瘤血管生成的影响。方法建立肿瘤内外血管生成的二维离散数学模型。模型耦合两种抗血管生成因子Angiostatin和Endostatin的抑制效应,数值模拟在促血管生成因子诱导下肿瘤微血管网生成,讨论血管生成抑制因子的影响。结果抗血管生成因子Angiostatin对肿瘤内外血管网络生成的速度和成熟度有抑制作用。抗血管生成因子Angiostatin和Endostatin耦合作用时,在肿瘤血管生成的早期有明显的抑制效应;在肿瘤血管生成的中后期,它们可以降低肿瘤血管化程度。结论本文模型能够较好的模拟抗血管生成因子Angiostatin和Endostatin对内皮细胞迁移和增殖的抑制作用。 赵改平 高昊 吴洁 许世雄 Collins MW LONG Quan Carola Koenig Padhani AR关键词:抗血管生成因子 ANGIOSTATIN ENDOSTATIN 肿瘤血管生成 数学模型 实体肿瘤非均匀流动的二维模拟 <正> 肿瘤特别是恶性肿瘤,是严重威胁人类健康与生命的一类疾病。实体肿瘤内部结构复杂,毛细血管分布明显不均匀,传统的治疗药物往往难以有效杀死靶细胞。除化学药物治疗外,放射性疗法、免疫疗法等往往也都涉及到药物经由人体循环系... 王庆伟 许世雄 赵改平 浏丹 高昊 Collins MW关键词:实体肿瘤 毛细血管壁 非均匀流动 实体肿瘤药物输运与给药方式的集中参数模型及实验研究 <正>为了研究不同给药方式对实体肿瘤抗癌药物疗效的影响,建立抗癌药物体内输运模型,模拟肿瘤间质组织内药物浓度(Ct)随时间的变化,并通过动物实验进行定量验证。以Ct的曲线下面积和其超过最小有效药物浓度的时间作为衡量药效的... 高辞修 许世雄 蒋雨平 涂江龙关键词:肿瘤药物 给药方式 肿瘤间质 实体肿瘤血管任意方向生成的二维数值模拟 被引量:3 2007年 目的二维数值生成实体肿瘤任意方向生长的血管网,为研究实体肿瘤内血液动力学、药物输运以及抗血管生成提供更趋真实的微血管网络结构。方法将新生血管芽尖的内皮细胞迁移方向由先前模型的上、下、左、右四个方向扩展为任意方向,建立相应的二维离散模型,数值模拟实体肿瘤微脉管系统的生成过程,比较模拟结果与相关实验数据的符合程度。结果对盲肠肿瘤微血管网进行数值模拟,与改进前的模型和其他模型比较,本模型生成的肿瘤微血管网结构特征,如血管的走向、扭曲、分叉与融合等,更接近生理实际,与实验观测图像的相似度更高。结论该模型可模拟实体肿瘤的微血管网生成,为肿瘤内血液微循环、药物传递以及抗血管生成的理论研究提供较为接近实际的微血管网络结构。 吴洁 许世雄 龙泉 Collins MW Carola Koenig 赵改平 蒋雨平 Padhani AR关键词:肿瘤血管生成 数值模拟