人體內(nèi)各個(gè)系統(tǒng),小至細(xì)胞,大至器官,都在通過(guò)不斷地自我調(diào)節(jié)以緩沖外界擾動(dòng)對(duì)內(nèi)平衡的影響。當(dāng)這種自我調(diào)節(jié)機(jī)制減弱時(shí),就無(wú)法維持生命系統(tǒng)的正常功能,從而導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生。因此,對(duì)生物系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制的研究有助于我們深入地理解各種生理現(xiàn)象,從而推動(dòng)新型疾病診斷技術(shù)和治療方式的發(fā)展,改善人們的生活質(zhì)量。由于生物系統(tǒng)的復(fù)雜性以及檢測(cè)技術(shù)的局限性等原因,實(shí)驗(yàn)手段通常只能考察系統(tǒng)中部分因素的關(guān)系。為了能夠系統(tǒng)深入地揭示生物系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)理,本博士論文運(yùn)用多孔介質(zhì)內(nèi)的傳熱分析,基于優(yōu)化方法的醫(yī)療圖像分析及復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)建模方法對(duì)生物組織內(nèi)的血流調(diào)節(jié)、藥物輸運(yùn)和細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)傳導(dǎo)等問(wèn)題進(jìn)行了定量分析,以期為優(yōu)化心血管疾病診斷、靶向藥物輸運(yùn)以及新藥篩選技術(shù)提供理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.基于手部傳熱分析的血流動(dòng)態(tài)變化評(píng)價(jià)。首先從斷層醫(yī)學(xué)圖像序列出發(fā),提出了三維有限元網(wǎng)格模型的重構(gòu)方法,構(gòu)建了具有真實(shí)外形的手部三維有限元網(wǎng)格模型。然后,基于Darcy定律和Pennes生物傳熱理論構(gòu)建了血流傳熱模型,用于考察反應(yīng)性充血過(guò)程中指尖溫度響應(yīng)的定量特性。結(jié)果表明,指尖溫度在無(wú)過(guò)載充血的情況下需要超過(guò)200... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：163 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 心血管疾病的早期診斷
        1.2.1 心血管疾病與血管調(diào)節(jié)能力
        1.2.2 血流傳熱模型的研究進(jìn)展
    1.3 生物組織內(nèi)的藥物輸運(yùn)
        1.3.1 靶向藥物輸運(yùn)方法
        1.3.2 高能量聚焦超聲波對(duì)組織藥物輸運(yùn)的影響
    1.4 藥效的預(yù)測(cè)和藥物的篩選
        1.4.1 基于系統(tǒng)生物學(xué)的藥物測(cè)試
        1.4.2 系統(tǒng)生物學(xué)中的數(shù)學(xué)建模
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 基于醫(yī)療圖像序列的有限元網(wǎng)格模型重構(gòu)
    2.1 核磁共振成像技術(shù)簡(jiǎn)介
    2.2 手部核磁共振圖像序列的獲得
    2.3 手部核磁共振圖像序列的預(yù)處理
    2.4 基于超限差值方法的三維網(wǎng)格生成
        2.4.1 代數(shù)映射法-超限插值
        2.4.2 超限插值方法網(wǎng)格生成的程序?qū)崿F(xiàn)
        2.4.3 平面網(wǎng)格生成結(jié)果及屬性設(shè)置
        2.4.4 三維網(wǎng)格的生成
        2.4.5 三維網(wǎng)格生成程序流程及輸出文件
    本章小結(jié)
第3章 基于手部傳熱分析的血管反應(yīng)性評(píng)價(jià)
    3.1 基于滲流理論的血流灌注模型
    3.2 基于Pennes方程的生物傳熱模型
    3.3 邊界條件的設(shè)定
    3.4 控制方程的無(wú)量綱化
    3.5 控制方程的離散與求解
        3.5.1 有限元方法及伽遼金法
        3.5.2 基于伽遼金法的控制方程的離散
        3.5.3 六面體單元形函數(shù)的選取
        3.5.4 系數(shù)矩陣和離散方程的求解
        3.5.5 物性參數(shù)及計(jì)算參數(shù)的設(shè)定
    3.6 程序?qū)崿F(xiàn)
    3.7 DTM實(shí)驗(yàn)
    3.8 結(jié)果分析
        3.8.1 穩(wěn)定狀態(tài)下手部的壓力、流速和溫度分布
        3.8.2 反應(yīng)性充血過(guò)程中的壓力、流速和溫度分布
    本章小結(jié)
第4章 脈沖高強(qiáng)度聚焦超聲治療對(duì)肌肉組織內(nèi)藥物傳輸特性的影響
    4.1 高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)
    4.2 T1加權(quán)和T2加權(quán)核磁共振成像
    4.3 p-HIFU促進(jìn)藥物輸運(yùn)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.4 p-HIFU治療過(guò)程中的聚焦點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)
    4.5 組織水腫的識(shí)別
    4.6 基于動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)的T1加權(quán)磁共振圖像的藥物輸運(yùn)分析
        4.6.1 釓示蹤粒子的濃度計(jì)算
        4.6.2 藥代動(dòng)力學(xué)模型
        4.6.3 組織內(nèi)藥物輸運(yùn)參數(shù)的估計(jì)
    4.7 核磁共振圖像上聚焦點(diǎn)的定位
    4.8 p-HIFU治療對(duì)組織的影響
        4.8.1 初期的水腫會(huì)引起后期藥物輸運(yùn)的增強(qiáng)
        4.8.2 組織的藥物輸運(yùn)特性參數(shù)
        4.8.4 溫度對(duì)藥物輸運(yùn)增強(qiáng)區(qū)域的影響
    本章小結(jié)
第5章 基于細(xì)胞水平信號(hào)傳輸模型的藥效評(píng)價(jià)
    5.1 免疫系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    5.2 免疫系統(tǒng)在肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥中的作用
    5.3 在肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥中的免疫系統(tǒng)模型
    5.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及參數(shù)確定
    5.5 結(jié)果分析
        5.5.1 無(wú)干預(yù)時(shí)免疫系統(tǒng)各細(xì)胞和細(xì)胞因子的變化
        5.5.2 參數(shù)的敏感性分析
        5.5.3 不同的治療手段對(duì)ALS疾病的影響
    本章小結(jié)
第6章 基于蛋白質(zhì)調(diào)控信號(hào)通路模型的藥效評(píng)價(jià)
    6.1 基于細(xì)胞內(nèi)網(wǎng)絡(luò)特征的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介
    6.2 致活酶效果評(píng)估系統(tǒng)的建模流程
    6.3 致活酶抑制劑和其目標(biāo)結(jié)合能力
        6.3.1 結(jié)合能力的測(cè)量
        6.3.2 結(jié)合能力的預(yù)測(cè)
    6.4 致活酶抑制劑相關(guān)的細(xì)胞周期信號(hào)通路模型
    6.5 PC9癌細(xì)胞株的細(xì)胞周期信號(hào)通路模型
    6.6 人原代肝細(xì)胞的信號(hào)通路模型
    6.7 致活酶抑制劑綜合效果的評(píng)估
    6.8 致活酶抑制劑的聯(lián)合效果
    6.9 致活酶抑制劑綜合效果預(yù)測(cè)在線工具的開(kāi)發(fā)
    本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 PC9癌細(xì)胞信號(hào)通路模型模擬結(jié)果
附錄2 遺傳算法
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3086851