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Hemorheology: the critical role of flow type in blood viscosity measurements
Soft Matter ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-08-26 , DOI: 10.1039/d1sm00856k Elahe Javadi 1 , Safa Jamali 1
Soft Matter ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-08-26 , DOI: 10.1039/d1sm00856k Elahe Javadi 1 , Safa Jamali 1
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The crucial role of the hemorheological characteristics of blood in a range of diagnoses, treatments and drug delivery mechanisms is widely accepted. Nonetheless, the literature on blood rheology remains inconclusive and sometimes even contradictory. This is in part due to natural variance of blood samples from one study to another, but also stems from fundamental differences in the consequences of the choice of rheometric flow employed. Here, and using a detailed and accurate computational scheme, we thoroughly study the role of flow type in measurement of blood viscosity. Performing these in silico measurements, we isolate the role of flow type and geometry at different hematocrit levels. We show that flow curves obtained in pressure-driven flows relevant to laminar circulatory flows deviate greatly from ones obtained in drag flow at the same hematocrit level. Our numerical platform also allows for the yield stress to be measured under quiescent conditions and without imposing any flow for different hematocrits. We discuss the scaling of the yield stress with the hematocrit level, and show that the differences in pressure vs. drag flows stem from the Red Blood Cell (RBC) orientation at different flow rates as well as the existence of a cell free layer close to the walls.
中文翻译：
血液流变学：血流类型在血液粘度测量中的关键作用
血液的血液流变学特征在一系列诊断、治疗和药物输送机制中的关键作用已被广泛接受。尽管如此，关于血液流变学的文献仍然没有定论，有时甚至相互矛盾。这部分是由于血液样本从一项研究到另一项研究的自然差异，但也源于所采用的流变流的选择结果的根本差异。在这里，我们使用详细而准确的计算方案，彻底研究了流量类型在测量血液粘度中的作用。在硅片中执行这些测量，我们隔离了不同血细胞比容水平下流动类型和几何形状的作用。我们表明，在与层流循环流动相关的压力驱动流动中获得的流动曲线与在相同血细胞比容水平下在阻力流动中获得的流动曲线有很大差异。我们的数值平台还允许在静止条件下测量屈服应力，而不会对不同的血细胞比容施加任何流量。我们讨论了屈服应力与血细胞比容水平的缩放比例，并表明压力与阻力流的差异源于不同流速下的红细胞 (RBC) 方向以及接近于墙壁。
更新日期：2021-09-13
中文翻译：
血液流变学：血流类型在血液粘度测量中的关键作用
血液的血液流变学特征在一系列诊断、治疗和药物输送机制中的关键作用已被广泛接受。尽管如此，关于血液流变学的文献仍然没有定论，有时甚至相互矛盾。这部分是由于血液样本从一项研究到另一项研究的自然差异，但也源于所采用的流变流的选择结果的根本差异。在这里，我们使用详细而准确的计算方案，彻底研究了流量类型在测量血液粘度中的作用。在硅片中执行这些测量，我们隔离了不同血细胞比容水平下流动类型和几何形状的作用。我们表明，在与层流循环流动相关的压力驱动流动中获得的流动曲线与在相同血细胞比容水平下在阻力流动中获得的流动曲线有很大差异。我们的数值平台还允许在静止条件下测量屈服应力，而不会对不同的血细胞比容施加任何流量。我们讨论了屈服应力与血细胞比容水平的缩放比例，并表明压力与阻力流的差异源于不同流速下的红细胞 (RBC) 方向以及接近于墙壁。
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