| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第20-22页 |
| 1 绪论 | 第22-38页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第22-24页 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 | 第24-35页 |
| 1.2.1 皮肤微血管调节功能的热检测方法和仪器的发展 | 第24-28页 |
| 1.2.2 人体全身尺度血流-传热模型的发展 | 第28-29页 |
| 1.2.3 局部组织尺度血流-传热模型的发展 | 第29-32页 |
| 1.2.4 微血管内皮调节功能及模型研究 | 第32-34页 |
| 1.2.5 问题的提出 | 第34-35页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第35-38页 |
| 2 人体热调节及多尺度建模 | 第38-52页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 人体体温调节机制 | 第38-40页 |
| 2.2.1 皮肤血流调节 | 第38-39页 |
| 2.2.2 肌肉寒颤产热与皮肤发汗散热调节 | 第39-40页 |
| 2.3 人体体温调节模型 | 第40-46页 |
| 2.3.1 人体几何建模和组织温度场的计算 | 第40-42页 |
| 2.3.2 换热边界条件 | 第42-43页 |
| 2.3.3 动脉系统热-流模型 | 第43-44页 |
| 2.3.4 热调节系统模型 | 第44-45页 |
| 2.3.5 各模块的耦合 | 第45-46页 |
| 2.4 模型的数值求解 | 第46-48页 |
| 2.5 模型验证 | 第48-50页 |
| 2.6 本章小结 | 第50-52页 |
| 3 糖尿病微血管病变对体温调节影响的模拟分析 | 第52-62页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 糖尿病患者散热机制的变化 | 第52-54页 |
| 3.3 运动热应力下糖尿病患者发汗功能障碍模拟分析 | 第54-58页 |
| 3.4 运动热应力下糖尿病患者皮肤血流调节障碍模拟分析 | 第58-61页 |
| 3.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 4 小动脉内皮舒张调节模型研究 | 第62-82页 |
| 4.1 引言 | 第62-63页 |
| 4.2 小动脉管壁的力学性质和张力调节 | 第63-64页 |
| 4.3 小动脉内皮调节数学模型 | 第64-69页 |
| 4.3.1 内皮层NO的产生 | 第66页 |
| 4.3.2 NO在管壁内膜和中膜的传输 | 第66-67页 |
| 4.3.3 管壁中膜平滑肌细胞内Ca~(2+)的浓度变化 | 第67页 |
| 4.3.4 管壁中膜平滑肌细胞内肌球蛋白的磷酸化 | 第67-68页 |
| 4.3.5 小动脉管壁的径向运动 | 第68-69页 |
| 4.4 模型的数值求解 | 第69-71页 |
| 4.4.1 模型无量纲化 | 第69-70页 |
| 4.4.2 数值求解方法和参数的选取 | 第70-71页 |
| 4.5 血管内皮调节模拟结果 | 第71-75页 |
| 4.5.1 参考状态下内皮调节活性物质在管壁的浓度分布 | 第71-72页 |
| 4.5.2 血流变化诱导的血管内皮调节反应过程模拟 | 第72-75页 |
| 4.6 内皮调节引起的血管自发振荡现象讨论 | 第75-80页 |
| 4.6.1 无振荡的血管被动扩张变化 | 第75-76页 |
| 4.6.2 系统稳定性分析 | 第76-80页 |
| 4.7 本章小结 | 第80-82页 |
| 5 皮肤微循环血流与温度波动的模型研究 | 第82-104页 |
| 5.1 引言 | 第82页 |
| 5.2 热波在生物组织内的传播特点分析 | 第82-84页 |
| 5.3 毛细血管网及周围组织的几何建模和耦合 | 第84-87页 |
| 5.3.1 几何建模 | 第84-86页 |
| 5.3.2 模型耦合方法-浸入边界法 | 第86-87页 |
| 5.4 数学模型 | 第87-91页 |
| 5.4.1 血液和周围组织的流体与热交换 | 第87-89页 |
| 5.4.2 血液流动和组织液渗流模型 | 第89-90页 |
| 5.4.3 组织传热模型 | 第90-91页 |
| 5.5 模型的数值求解 | 第91-94页 |
| 5.5.1 流动模型的无量纲化 | 第91-92页 |
| 5.5.2 传热模型的无量纲化 | 第92页 |
| 5.5.3 数值求解方法 | 第92-94页 |
| 5.5.4 程序实现 | 第94页 |
| 5.6 结果分析 | 第94-103页 |
| 5.6.1 固定进出口血压条件下组织流场和温度场的分布 | 第94-99页 |
| 5.6.2 波动入口血压条件下组织温度场的变化 | 第99-100页 |
| 5.6.3 毛细血管网连通性受损对热波传播的影响 | 第100-103页 |
| 5.7 本章小结 | 第103-104页 |
| 6 热信号用于糖尿病皮肤微血管病变检测的实验研究 | 第104-130页 |
| 6.1 引言 | 第104页 |
| 6.2 小波分析在时变生物信号处理中的应用 | 第104-109页 |
| 6.2.1 小波函数和小波分析 | 第104-105页 |
| 6.2.2 基于一维连续小波变换的生物信号处理 | 第105-109页 |
| 6.3 人体热信号分析 | 第109-117页 |
| 6.3.1 人体皮肤微循环血流波动特征分析 | 第109-110页 |
| 6.3.2 人体皮肤血流和温度信号的相关性验证 | 第110-115页 |
| 6.3.3 人体不同部位皮肤热波动对局部热刺激变化的敏感性分析 | 第115-117页 |
| 6.4 糖尿病大鼠热信号分析 | 第117-126页 |
| 6.4.1 糖尿病大鼠造模及血样检测 | 第117-118页 |
| 6.4.2 大鼠皮肤微循环血流波动特征分析 | 第118-121页 |
| 6.4.3 反应性充血测试中大鼠皮肤温度波动变化 | 第121-125页 |
| 6.4.4 局部加热测试中大鼠皮肤温度波动变化 | 第125-126页 |
| 6.5 用于信号小波分析和微血管功能评价的软件开发 | 第126-127页 |
| 6.6 本章小结 | 第127-130页 |
| 7 结论与展望 | 第130-134页 |
| 7.1 结论 | 第130-132页 |
| 7.2 创新点 | 第132-133页 |
| 7.3 展望 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-140页 |
| 附录A 人体热调节模型参数 | 第140-141页 |
| 附录B 小动脉内皮调节模型参数 | 第141-142页 |
| 附录C 系统稳定性条件和判据 | 第142-143页 |
| 附录D 毛细血管内血流和组织液渗流模型参数 | 第143-144页 |
| 附录E 局部组织传热模型参数 | 第144-146页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 作者简介 | 第149页 |
