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Kassab, Ghassan S.; Lin, Daniel H.; Fung, Yuan-Cheng B. · 1994 · Am. J. Physiol. 267 (Heart Circ. Physiol. 36)

Metadata

Authors: Kassab, Ghassan S.; Lin, Daniel H.; Fung, Yuan-Cheng B.

DOI: 10.1152/ajpheart.1994.267.6.H2100

Tags: #vascular-G&R

📄 Quick Note

摘要概述

本文是 Kassab-Fung 课题组猪冠状动脉形态学三部曲的第三部分，系统量化了猪心脏冠状动脉 静脉系统 的形态学数据（前两部分为动脉树和毛细血管网络）。采用 silicone elastomer 铸型法对五颗猪心进行灌注，对大血管用血管铸型测量，对小血管用组织学光学切片测量。提出了三个核心概念工具：diameter-defined ordering system（按直径分级的 Strahler 改进系统）、connectivity matrix（连接矩阵）、series-parallel distinction（串/并联区分），对 sinusal veins（冠状窦引流静脉）和 thebesian veins（心最小静脉）两大回流路径分别刻画其分支模式、各级血管的轴长/截面/数目/连接关系。结果表明猪心脏血液体积分布为动脉 27.4%、静脉 37.1%、微循环 35.5%（其中毛细血管占 89.4%）；静脉系统呈"分形"（Horton's law 成立），且冠状动脉无 arcade 而静脉在心外膜/心内膜表面存在 arcade 和 anastomosis 这一独特拓扑。

关键图表

  • Fig. 3（静脉分支模式示意）：展示了 coronary venules 独特的"手指汇聚成手掌"(fingers-to-hand) 模式，与 arterioles 的柱状分支截然不同；venules 截面近似椭圆且纵向呈波浪状。
  • Figs. 4/6/8（Horton's law 关系图）：各级血管平均直径、长度、元素总数在对数坐标下随 order 线性变化，证明静脉树具有"分形"特征；sinusal 和 thebesian 两组的 ratio 参数（a, b, R²）分别给出。
  • Fig. 11（arcade 与 anastomosis 光学显微图）：展示了猪心外膜表面 venous arcade（同一静脉自身互连）和 venous anastomosis（不同静脉间互连）的活体灌注显微形态，为冠状静脉逆向灌注的血流旁路提供了结构证据。

与我的关联

这是血管网络量化结构-功能关系的经典形态学数据集，与我关注的血管 G&R 力学建模直接相关：文中给出的 connectivity matrix 和 diameter-defined ordering 为构建面向血管网络的血流/应力计算提供了几何骨架，其"分形"规律可用作 G&R 仿真中生长规则的约束条件。