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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VSE356

§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