Does anisotropy promote spatial uniformity of stent-delivered drug distribution in arterial tissue?
Does anisotropy promote spatial uniformity of stent-delivered drug distribution in arterial tissue?
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各向异性是否促进动脉组织中支架输送药物分布的空间均匀性？
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.06.061
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发表时间：
2015
影响因子：
5.2
通讯作者：
McGinty S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McGinty S
在本文中，我们研究了支架输送后各向异性扩散对动脉壁药物分布的作用。已知动脉壁表现出各向异性扩散特性，但许多作者忽视了这一点，并且尚不清楚这种简化对所得动脉壁药物浓度有何影响。首先，我们探讨了忽略圆柱动脉壁曲率而使用笛卡尔坐标系的理由。然后，我们根据文献中可用的参数值范围继续考虑三种独立的传输机制（对流主导、扩散主导、反应主导）。通过将简单一维模型的结果与完全三维数值模型的结果进行比较，我们证明，也许令人惊讶的是，各向异性扩散可以促进药物浓度的空间均匀性，此外，简单的分析一维模型是三维数值结果的出色预测器。然而，均匀性水平和达到均匀浓度分布所需的时间取决于所考虑的特定方案。此外，轮廓越均匀，一维和三维模型之间的一致性越好。我们讨论了临床实践和支架设计的潜在影响。
In this article we investigate the role of anisotropic diffusion on the resulting arterial wall drug distribution following stent-based delivery. The arterial wall is known to exhibit anisotropic diffusive properties, yet many authors neglect this, and it is unclear what effect this simplification has on the resulting arterial wall drug concentrations. Firstly, we explore the justification for neglecting the curvature of the cylindrical arterial wall in favour of using a Cartesian coordinate system. We then proceed to consider three separate transport regimes (convection dominated, diffusion dominated, reaction dominated) based on the range of parameter values available in the literature. By comparing the results of a simple one-dimensional model with those of a fully three-dimensional numerical model, we demonstrate, perhaps surprisingly, that the anisotropic diffusion can promote the spatial uniformity of drug concentrations, and furthermore, that the simple analytical one-dimensional model is an excellent predictor of the three-dimensional numerical results. However, the level of uniformity and the time taken to reach a uniform concentration profile depends on the particular regime considered. Furthermore, the more uniform the profile, the better the agreement between the one-dimensional and three-dimensional models. We discuss the potential implications in clinical practice and in stent design.
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DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
Robert Kohler
影响因子：
2
作者：
Ana Quezada;K. Vafai
通讯作者：
K. Vafai
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--
发表时间：
2015
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--
作者：
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通讯作者：
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DOI：
10.1073/pnas.0400918101
发表时间：
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作者：
Levin, AD;Vukmirovic, N;Edelman, ER
通讯作者：
Edelman, ER
影响因子：
3.5
作者：
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通讯作者：
Barakat, Abdul I.