基于单向流固耦合方法的循环肿瘤细胞捕获特性仿真与分析

作者：王检耀; 庄淳; 齐世霏; 王鸿东^*

来源：医用生物力学, 2021, 36(05): 783-789.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2021.05.019

• 循环肿瘤细胞
• 单向流固耦合
• 两相流
• 数值仿真

目的研究循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)在血液中的运动过程以及Cell Collector取样针对CTC的捕获机理,揭示CTC检出数量与体内实际浓度的关系。方法基于Fluent和EDEM软件,应用单向流固耦合的两相流计算方法,建立血流动力学模型及CTC组分运输模型,开展不同CTC浓度工况下的捕获特性仿真。结果 Cell Collector取样针的CTC捕获数量与体内CTC浓度呈明显正相关。CTC浓度较低时,只能在少数时间区间内捕获到CTC颗粒,捕获有一定的偶然性;随着浓度增加,CTC捕获数在时间上的均匀性变好,同时捕获总数也随之增加。结论通过拟合仿真结果,初步获得CTC捕获数量与体内浓度的量化解析关系,为Cell Collector的临床使用提供理论依据及力学机制阐释。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学医学院附属仁济医院; 上海交通大学; 生物医学工程学院