Poro-Viscoelastic Behavior of Gelatin Hydrogels Under Compression-Implications for Bioelasticity Imaging

粘弹性 材料科学 弹性(物理) 自愈水凝胶 明胶 应力松弛 压缩(物理) 复合材料 有限元法 生物医学工程 蠕动 结构工程 化学 医学 生物化学 高分子化学 工程类
作者
Sureshkumar Kalyanam,Rebecca D. Yapp,Michael F. Insana
出处
期刊:Journal of biomechanical engineering [ASM International]
卷期号:131 (8) 被引量:62
标识
DOI:10.1115/1.3127250
摘要

Ultrasonic elasticity imaging enables visualization of soft tissue deformation for medical diagnosis. Our aim is to understand the role of flow-dependent and flow-independent viscoelastic mechanisms in the response of biphasic polymeric media, including biological tissues and hydrogels, to low-frequency forces. Combining the results of confined and unconfined compression experiments on gelatin hydrogels with finite element analysis (FEA) simulations of the experiments, we explore the role of polymer structure, loading, and boundary conditions in generating contrast for viscoelastic features. Feature estimation is based on comparisons between the biphasic poro-elastic and biphasic poro-viscoelastic (BPVE) material models, where the latter adds the viscoelastic response of the solid polymer matrix. The approach is to develop a consistent FEA material model (BPVE) from confined compression-stress relaxation measurements to extract the strain dependent hydraulic permeability variation and cone-plate rheometer measurements to obtain the flow-independent viscoelastic constants for the solid-matrix phase. The model is then applied to simulate the unconfined compression experiment to explore the mechanics of hydropolymers under conditions of quasi-static elasticity imaging. The spatiotemporal distributions of fluid and solid-matrix behavior within the hydrogel are studied to propose explanations for strain patterns that arise during the elasticity imaging of heterogeneous media.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星星海完成签到,获得积分20
刚刚
mysunshine完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
白樱恋曲发布了新的文献求助10
3秒前
khh完成签到 ,获得积分10
4秒前
夏荷雪石完成签到,获得积分20
7秒前
lly5290完成签到 ,获得积分10
8秒前
黎明发布了新的文献求助10
8秒前
Liuwentao94624完成签到,获得积分10
8秒前
我是老大应助TORCH采纳,获得10
9秒前
一念来回完成签到,获得积分10
12秒前
黎明完成签到,获得积分10
13秒前
害羞大碗发布了新的文献求助10
14秒前
georgia_qiao完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
xianglinnnn完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
森源海完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
ly发布了新的文献求助10
23秒前
跳不起来的大神完成签到 ,获得积分10
23秒前
锂安完成签到,获得积分10
24秒前
完美世界应助11122采纳,获得10
26秒前
26秒前
Skywalker完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
不当脆脆鲨完成签到,获得积分10
28秒前
白樱恋曲完成签到,获得积分10
28秒前
nicebro完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
温柔的沉鱼完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
cy发布了新的文献求助10
31秒前
叶泽完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
33秒前
zh_li完成签到,获得积分10
33秒前
DKY发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
The Rise & Fall of Classical Legal Thought 260
The effect of four weeks of plyometric training on reactive strength index and leg stiffness is sport dependent 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4332810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3844769
关于积分的说明 12010050
捐赠科研通 3485403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1912862
邀请新用户注册赠送积分活动 956310
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 857167