A*******s
发帖数: 9638 | 1 临床上我们做腰穿（就像妇女生小孩做EPIDURAL麻醉）要求病人平躺，这样大脑和腰椎
成水平线， 在人体内，有一个封闭的腔（就像容器）， 内盛脑脊液（CSF)， 从大脑
延至腰椎。做腰穿的目的之一是测量CSF压力。 正常是 100 -200 mm 水柱。 在实际操
作中，遇到肥胖病人，平躺测量CSF压力是基本不可能的。 但让病人坐着却很容易。
不过测量的CSF压力是不正确的。各位流体力学专家能否想想办法，给出一个公式推算
出坐着的CSF压力正常值。（假设腰椎到大脑的距离是X）
多谢！ |
C********n
发帖数: 6682 | 2 弄个带孔的床板不就行了
【在 A*******s 的大作中提到】
: 临床上我们做腰穿（就像妇女生小孩做EPIDURAL麻醉）要求病人平躺，这样大脑和腰椎
: 成水平线， 在人体内，有一个封闭的腔（就像容器）， 内盛脑脊液（CSF)， 从大脑
: 延至腰椎。做腰穿的目的之一是测量CSF压力。 正常是 100 -200 mm 水柱。 在实际操
: 作中，遇到肥胖病人，平躺测量CSF压力是基本不可能的。 但让病人坐着却很容易。
: 不过测量的CSF压力是不正确的。各位流体力学专家能否想想办法，给出一个公式推算
: 出坐着的CSF压力正常值。（假设腰椎到大脑的距离是X）
: 多谢！
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q*d
发帖数: 22178 | 3 我的理解是,你们平躺时CSF的压强,
坐着的和平躺的时候不一样,那就减去一个ρgh不就完了,
前提你要知道CSF的密度?
【在 A*******s 的大作中提到】
: 临床上我们做腰穿（就像妇女生小孩做EPIDURAL麻醉）要求病人平躺，这样大脑和腰椎
: 成水平线， 在人体内，有一个封闭的腔（就像容器）， 内盛脑脊液（CSF)， 从大脑
: 延至腰椎。做腰穿的目的之一是测量CSF压力。 正常是 100 -200 mm 水柱。 在实际操
: 作中，遇到肥胖病人，平躺测量CSF压力是基本不可能的。 但让病人坐着却很容易。
: 不过测量的CSF压力是不正确的。各位流体力学专家能否想想办法，给出一个公式推算
: 出坐着的CSF压力正常值。（假设腰椎到大脑的距离是X）
: 多谢！
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A*******s
发帖数: 9638 | 4 CSF的密度应该接近1. 坐着应高于躺着，因为gravity， 对吗？
【在 q*d 的大作中提到】
: 我的理解是,你们平躺时CSF的压强,
: 坐着的和平躺的时候不一样,那就减去一个ρgh不就完了,
: 前提你要知道CSF的密度?
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q*d
发帖数: 22178 | 5 一米水重力作用下柱底部的压强大概是76mmHg,
应该可以很明显的影响你的测量结果了.
你可以试试,把那些能平躺测量的平躺测一个数值,
做起来测一个数值,按重力液压修正得一个值,
看看两者能差多少哦
【在 A*******s 的大作中提到】
: CSF的密度应该接近1. 坐着应高于躺着，因为gravity， 对吗？
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C********n
发帖数: 6682 | 6 这样误差会很大的
每个人的脊柱长度不一样
【在 q*d 的大作中提到】
: 一米水重力作用下柱底部的压强大概是76mmHg,
: 应该可以很明显的影响你的测量结果了.
: 你可以试试,把那些能平躺测量的平躺测一个数值,
: 做起来测一个数值,按重力液压修正得一个值,
: 看看两者能差多少哦
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q*d
发帖数: 22178 | 7 他可以用尺子量脊柱长度
【在 C********n 的大作中提到】
: 这样误差会很大的
: 每个人的脊柱长度不一样
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F**D
发帖数: 6472 | 8 游标卡尺？
【在 q*d 的大作中提到】
: 他可以用尺子量脊柱长度
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q*d
发帖数: 22178 | 9 用不着吧,1m的水柱76mmHg,
量错4cm,也就差3mmHg,我感觉医学上这类压强精度有没有10mmHg?
比如你的血压,喝杯咖啡就超出正常范围了.
当然实践是检验真理的唯一标准,我建议楼主试试,看看到底行不行
【在 F**D 的大作中提到】
: 游标卡尺？
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A*******s
发帖数: 9638 | 10 你说到点子上了。 每个人的身高是不一样的。 假设身高是H， 大脑到腰骶的距离是1/
2H（大概），平躺时的压力是P。 坐着的压力应该是 P + g x 1/2H ?
今天我测量了一个病人的压力（坐着）， 350 mm 水柱。平躺为150 mm 水柱. H=1.8 m。
计算结果小于实际。 我想可能是大部分CSF位于大脑脑室， pgh低估了实际结果。
这也可能就是为何没有CSF坐着的正常值。
【在 q*d 的大作中提到】
: 他可以用尺子量脊柱长度
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q*d
发帖数: 22178 | 11 估计忘了考虑脊髓的因素了,
大脑算球形的,平躺和站立压力应该一样,
脊髓是长条的,站起来和躺着压力很不一样吧.
把脊髓和CSF算一种混合流体,密度算3的话可以,可以解释你的结果.
建议:
1.最好测头顶到测压部位的距离,不用很精确,卷尺就可以,
2.平躺和站着(坐着我觉得不一定能做直)的各测量一次
3.积累100个或者更多的数据做压差和头顶至测压部位距离的拟合
1/
m。
【在 A*******s 的大作中提到】
: 你说到点子上了。 每个人的身高是不一样的。 假设身高是H， 大脑到腰骶的距离是1/
: 2H（大概），平躺时的压力是P。 坐着的压力应该是 P + g x 1/2H ?
: 今天我测量了一个病人的压力（坐着）， 350 mm 水柱。平躺为150 mm 水柱. H=1.8 m。
: 计算结果小于实际。 我想可能是大部分CSF位于大脑脑室， pgh低估了实际结果。
: 这也可能就是为何没有CSF坐着的正常值。
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A*******s
发帖数: 9638 | 12 Thanks a lot.
I just realized there is no set normal range for sitting pressure because
the distance between brain and lumbar spine is
variable from person to person. Therefore, each measurement at sitting
should be corrected by the distance measured
after each procedure. However, there should be a normal range after the
correction.
By the way, it is impossible to do a spinal tap at standing since there is
no open space for the needle at standing. We
have the patient bowed in order to open up the spinal space.
Sorry I have to type English on iPad. I am away from home now.
【在 q*d 的大作中提到】
: 估计忘了考虑脊髓的因素了,
: 大脑算球形的,平躺和站立压力应该一样,
: 脊髓是长条的,站起来和躺着压力很不一样吧.
: 把脊髓和CSF算一种混合流体,密度算3的话可以,可以解释你的结果.
: 建议:
: 1.最好测头顶到测压部位的距离,不用很精确,卷尺就可以,
: 2.平躺和站着(坐着我觉得不一定能做直)的各测量一次
: 3.积累100个或者更多的数据做压差和头顶至测压部位距离的拟合
:
: 1/
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S***M
发帖数: 46 | 13 计算结果大于实际？（76mmHg = 1000mmH2O)
还有一个因素，CSF不是静止的，有pulsation流动。这有可能使上述公式不成立。 |
A*******s
发帖数: 9638 | 14 pgh单位是什么？ 我用的是水柱。
CSF流动缓慢， 我想可以忽略。
【在 S***M 的大作中提到】
: 计算结果大于实际？（76mmHg = 1000mmH2O)
: 还有一个因素，CSF不是静止的，有pulsation流动。这有可能使上述公式不成立。
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S***M
发帖数: 46 | 15 水柱应该是1000mmH2O。
这问题非常有意思。但可能不能容易解决。因为系统不是一个静止封闭系统。 |
A*******s
发帖数: 9638 | 16 CSF是在一个封闭并且相对静止的系统。
【在 S***M 的大作中提到】
: 水柱应该是1000mmH2O。
: 这问题非常有意思。但可能不能容易解决。因为系统不是一个静止封闭系统。
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S***p
发帖数: 19902 | 17 先确定测量的单位是水柱还是汞柱
100 -200 mm 水柱 是很小的压强
假设密度约为１，h约１.8
１/2ρgh 大约是900mm水柱，这就远大于正常值了
所以不是简单的加上１/2ρgh
原因是，液体压强公式忽略了液体的粘度，液体和管壁是有摩擦力的，这样就减小了压强 |
A*******s
发帖数: 9638 | 18 是水柱。
可能1/2h是太大了. 1/3 可能比较对。
压强
【在 S***p 的大作中提到】
: 先确定测量的单位是水柱还是汞柱
: 100 -200 mm 水柱 是很小的压强
: 假设密度约为１，h约１.8
: １/2ρgh 大约是900mm水柱，这就远大于正常值了
: 所以不是简单的加上１/2ρgh
: 原因是，液体压强公式忽略了液体的粘度，液体和管壁是有摩擦力的，这样就减小了压强
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F******n
发帖数: 346 | 19 Do you need to take account the difference between a biological system and a
object? There was an experiment shown that the heart beats differently when
a person isupside down. |
V****n
发帖数: 651 | 20 我先介绍一下大致估算方法及结果，如果你有兴趣，推导过程列在后面。
我这个方法需要一个correction factor，这个correction factor可以用一个测量
数据，也可以用多个测量数据导出，后者准确些。
因为你列出了一个测量数据(平躺150mm水柱，坐立350mm水柱，大脑至腰椎距离为0.6米
)，我就暂时用这些数值推导一下correction factor：
350mmH2O = 0.5*1000*w2^2 - 600mmH2O
w2=4.32m/s
w2(reference)=(2*9.8*0.6)^0.5=3.43m/s
correction factor = 4.32/3.43=1.26
那么，假设你有一个新的病人，大脑至腰椎距离为0.4m,那么
新的压力差 = (0.4*1.26^2)*1000mmH2O - 400mmH2O=235mmH2O
再比如，距离为0.5米，压力差=294mmH2O，距离为0.6米，压力差为
353mmH2O(
3mmH2O误差缘由有效数字)，等等。
推导过程：
严格说这种问题需要解那维尔-斯托克方程，而且需要CFD(因为复杂geometry 以及
边界条件)。为了推导一个简便估算方法，该方程可以作下列assumptions适当简化：
1. 不可压流
2. 定常流(solution不随时间变化)
3. 一维流动
这样方程虽然还不好解但剩下的项少了很多，方程如下：
(1/2)*rho*d(w^2)/dz = -rho*g - dP/dz + d(2*mu*d(mu)/dz)/dz
rho为密度，w为z方向速度，P为压强，mu为粘性系数，d()/d()为一阶导数，g为重
力加速度，z为垂直方向。该方程如果假定粘性系数为零则成为伯努利方程(普通压
强测量仪器的basis)。
为了估算，在此基础上继续作几个比较不那么精确的assumptions:
4.黏性系数为常数
5.大脑腔容量远大于其它流动管道，流速为零
6.无零速度边界(no-slip condition)并取管道平均速度计算压强
那么可将此方程积分并denote:
大脑：location 1
腰椎：location 2
方程简化为：
压力差=delta(P)=P1-P2=0.5*rho*w2^2 - rho*g*delta(h)+2*mu*d(w2)/dz
delta(h)为大脑至腰椎距离(米)的绝对值
这个一次常微分方程当然可以积分，但我不知道这种流体的粘性系数(估计在0.
001Pascal*
second左右)所以偷一下懒省掉最后一项(2乘以粘性系数再乘以腰椎处流动速度的导
数)，那么代入你的一个平躺数据：
350mmH2O = 0.5*1000*w2^2 - 600mmH2O 推得 w2=4.32m/s
这个速度高于理想情况下的流动速度，姑且称之为reference速度(也就是一个巨大
容器高度为h底部开个小口的流动速度)，为(2*g*h)^0.5,代入0.6米得出3.43米/秒
可见在这种情况下速度需要改正一个4.32/3.43=1.26左右的factor。这是因为一维
方程里的粘性项和速度项的影响。如果腰椎处流动速度及导数项不存在，你测得的
压力差将远大于350mm水柱。
既然是估算，再做一个最大的假定，就是这个改正factor在一定大脑至腰椎距离范
围内不改变(如果有更好的方法我很想知道，呵呵)，那么就得出我开始那个简单估
算式子。
1/
m。
【在 A*******s 的大作中提到】
: 你说到点子上了。 每个人的身高是不一样的。 假设身高是H， 大脑到腰骶的距离是1/
: 2H（大概），平躺时的压力是P。 坐着的压力应该是 P + g x 1/2H ?
: 今天我测量了一个病人的压力（坐着）， 350 mm 水柱。平躺为150 mm 水柱. H=1.8 m。
: 计算结果小于实际。 我想可能是大部分CSF位于大脑脑室， pgh低估了实际结果。
: 这也可能就是为何没有CSF坐着的正常值。
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