心尖轴流泵的解剖相容性及对心肌损伤的动物实验观察

目的：通过动物体内植入实验观察笔者研制的心尖微型轴流泵式心脏辅助装置的可植入性及对动物机体的损伤。方法：动物实验采用的心尖微型轴流泵呈圆柱形,外壳由钛合金制成,直径为18.4～20.6mm。实验动物采用普通家猪,质量为（65±5）kg。全麻下经右侧第5肋间开胸,用12mm直径人造血管与胸降主动脉行＂端-侧＂吻合。然后切开心包,在左心尖部用特制的环形刀将直径约为15mm的心肌切除,肝素化后将泵通过切口插入左心室,使入口与心室相通。间断缝合泵的环状缝合裙与心肌后严密止血。开始启动血泵后去除人造血管的阻断钳。调节泵转速,测定心腔压力。结果：总共6只动物均顺利完成手术植入,术中未发生不可控制的大出血。表明在非体外循环下植入心尖轴流泵的方法安全可靠。动物实验的压力测试表明：血泵可充分降低左心室压力负荷,维持稳定的外周血压。结论：心尖轴流泵结构设计可行,体积与质量小,可植入性和流体力学特性基本达到实用要求。     

心房轴流泵研制

心房轴流泵外形呈圆柱状,外径15mm,长45mm,围绕泵体中部外周有薄而宽大的缝合环,将泵体分为前、后两段.植入时由心耳处做切口,将心房轴流泵前段插入到心房腔内,围绕泵体中部的缝合环缝合在心房外表面,一方面固定血泵,另一方面可牵引心房壁,在一定程度上防止泵吸引时的负压造成心房壁塌陷.本文报道的样机体外测试表明:在14800rpm转速条件下实现100mmHg压力和5L/min的流量输出,可满足左、右心脏辅助的要求.     

全悬浮微型心尖轴流泵左心辅助装置

目的：改进先前研制的微型心尖轴流泵,去除轴流叶轮的机械轴支持系统,实现叶轮在无机械轴承支持条件下的完全悬浮.方法：全悬浮微型心尖轴流泵由泵筒、轴流叶轮、尾导叶等组成,轴流叶轮设置在泵筒内,无机械转轴及支持轴承,利用定子磁力和流体动压实现叶轮的全悬浮.尾导叶为无轮毂中空结构,由轴流泵泵筒内壁向中心伸出,使中心区域形成血流通道.结果：全悬浮微型心尖轴流泵样机直径19 mm、长50 mm,在输出压力100 mmHg（1 mmHg=133.322 Pa）条件下,泵转速约16 000 r/min时流量可达5L/min,在轴流叶轮转速超过6 000 r/min时可实现稳定的全悬浮,溶血指数为0.12 g/100 L.结论：该磁液悬浮轴流泵的流体力学特性和血液相容性初步达到左心辅助的要求,可进行动物体内植入实验,观察其长期心脏辅助效果及血液相容性.     

微型轴流泵式心脏辅助装置的研制：流体力学特性分析

本文介绍了我们研制的I,II两型微型轴流泵式心脏辅助装置样机。在体外模拟循环回路中对两型微型轴流泵样机的流体力学特性进行了测试,定量刻划了各参数间的相关关系,通过比较I,II两型微型轴流泵初步探讨了轴流泵微型化过程中各参数间的变化趋势。最新研制的II型轴流泵的总体积仅42mL,总重量约110g,外径26mm,长度75mm。在后负荷为100mmHg时,流量达5L/min,已达到了左心辅助的要求。比较分析提示,轴流泵式心脏辅助装置在微型化过程中需相应增加转速以保持基本的流体力学特性。目前我们的II型轴流泵已进入动物实验阶段,初步结果令人鼓舞,有可能在近期内成为我国首类植入性心脏辅助装置进入临床应用。     

新型心脏辅助装置——心尖轴流泵的温升机制研究

目的:微型电动轴流泵已成为重要的心脏辅助装置,但目前很少有资料分析该类泵的温升特性。我们最近提出一种新型心脏辅助装置-心尖轴流泵,本文研究了定子设计对该微型轴流泵的温升的影响。方法:研制了心尖轴流泵样机,采用不同的定子铁芯设计,材料分别为:电工软铁,0.5mm和0.2mm厚矽钢片,样机的外形尺寸:直径20.6mm,定子外壳长度65mm,总体积30毫升,在100mmHg后负荷可产生5L/min流量输出。在体外模拟循环台上对轴流泵的温升特性进行测试。泵的工作状态恒定在100mmHg后负荷和5L/min流量输出。结果:。轴流泵的温升大约20min后达到最高并进入稳定状态。电工软铁组:65.4±0.73℃,0.5mm矽钢片组:52.5±0.65℃,0.2mm厚矽钢片组:44.6±0.46℃。分别用直径为0.14mm和0.20mm漆包线绕制成两种定子绕组用以比较,发现对泵温升没有显著影响。结论:定子的能量消耗对泵表面的工作温升起主要的作用,降低定子消耗是改进轴流泵温升特性的重要方向。     

磁-液悬浮轴流泵心脏辅助装置研制

目的：应用磁力和流体动压控制实现轴流泵叶轮的完全悬浮。材料和方法：磁-液悬浮轴流泵由轴流泵泵筒,轴流叶轮,尾导叶叶片等组成。采用约束磁力限制旋转叶轮的轴向位移,约束磁力由旋转叶轮轮毂中的永磁体与轴流泵电机定子铁芯之间通过磁相互作用产生,轴流旋转叶轮的直径小于轴流泵泵筒内径,叶片外周与轴流泵泵筒内面之间形成动压间隙,当叶轮相对于轴流泵泵筒旋转时动压间隙中的液体产生流体动压,约束叶轮的径向位移。尾导叶叶片尾导叶叶片与轴流泵泵筒内壁固定联接,由轴流泵泵筒内壁向中心伸出,无中心轮毂的机械联接,使在这一区域形成血流通道有利于冲刷防止血栓形成。结果：磁-液悬浮轴流泵样机的直径23m m,长度65m m。在输出压力100m m汞柱条件下,泵转速约14000转/分时流量可达5升/分,在轴流叶轮转速超过6000r p m使可实现稳定的磁叶悬浮,标准溶血指数达0.12g/100L 。结论：我们研制的磁液悬浮轴流泵的流体力学特性和血液相容性初步达到左心辅助的要求,可进行动物体内植入实验观察其长期心脏辅助的效果。     

叶轮泵式全人工心脏的搏动式输出研究

旋转叶轮泵的发展使研制新型全人工心脏成为可能。本文通过模型样机研制和流体力学特性测试,探索以叶轮式血泵为结构基础的新型全人工心脏。新研制的全人工心脏样机采用两个轴流泵作为基本单位共同设置在筒形外壳中,不需压力补偿腔。外壳由钛合金制成,直径65mm,长度70mm。在体外模拟循环台上采用持续输出和搏动输出两中方式对左心泵和右心泵的的转速,输出压力,流量,能耗和效率特性进行测试。模拟循环装置由模拟左,右心房,血泵,阻力调节器,流量计串联组成,采用30％甘油水溶液作为循环介质。通过调节阻力测定特定泵转速下压力和流量。采用ST3PR式时间继电器周期性导通电源对泵电机绕组间隙性馈电。体外模拟测试表明全人工心脏在搏动输出条件下可满足机体的血液动力学基本要求,左心泵在14700r／min的最高转速条件下可以达到5L／min流量和100mmHg的压力输出,右心泵在约8000rpm转速和25mmHg后负荷下达到相似流量,可满足肺循环的要求．总功耗能12瓦,效率约10％。本研究结果表明叶轮泵式全人工心脏可实现搏动输出,流体力学特性可达到全人工心脏的基本要求。     

前导叶对轴流泵式心脏辅助装置流体力学特性的影响及改进意义

目的：通过测试近年来研制的两类微型轴流血泵，观察前导叶对轴流泵性能的影响。方法：应用体外模拟循环装置，测定并比较设置或不设置前导叶的两型轴流泵的流体力学特性差异。结果：两型轴流泵的流量输出在13．332kPa后负荷条件下均可达到5L/min流量，满足左心辅助的要求；两型血泵均表现出类似的前、后负荷反应曲线，表明在观测的压力流量范围内，前导叶的设置对该类微型轴流血泵的流体力学特性没有明显影响。结论：在微型轴流泵的结构设计中，可以去除前导叶。以改善血泵的血液相容性。     

轴流式血泵叶轮结构简化对流体力学特性的影响

目的：笔者长期从事心脏辅助装置的研制。近年来研制了Ⅰ,Ⅱ两型微型轴流泵式心脏辅助装置流体力学特性已达临床应用的需要。关于泵结构设计,笔者始终认为越简单的结构越可取。本文研究了改变叶轮结构对血泵性能的影响,为进一步简化血泵内结构,提高其综合性能探索新途径。材料方法：轴流泵由电机定子系统、泵筒及流体推进系统组成。流体推进系统包括前导流叶、尾导流叶及转子叶轮体。转子叶轮体由叶轮和转子连接而成,转子由稀土永磁材料压制为圆柱型,包被在推进叶轮的轮毂中,与叶轮同轴装配。在体外模拟循环回路中对叶轮的分段式和连续式叶片结构进行了比较,以确定其流体力学特性。在同一轴流泵中对比不同的叶轮,所用叶轮直径均为13．8毫米,长度28毫米,但叶片结构不同。结果：体外模拟测试表明两类叶轮的流体力学特性均可在100毫米汞柱条件下输出5L／分钟流量。叶片结构可明显影响进的流体力学性能．连续式叶片的流体输出稍低于分段式叶片泵。结论：分段式叶片轴流泵有更好的流体力学特性,但连续式叶片结构具有简单易加工的优点,流体力学特性的下降并不明显,在进一步优化泵结构的设计中仍具有可行性。     

正常胎儿心脏房-室长度比值的超声检测报告

目的 房-室间隔缺损的发病与胎儿染色体异常密切相关.本文旨在应用超声对胎儿心脏房-室长度比值检测,以提高房-室间隔缺损(心内膜垫缺损)患儿的产前筛出率.方法 应用两维超声在胎儿心尖四腔心切面上,对133例孕龄为16～40周孕妇的正常胎儿心脏与心室长度的测量,并用公式房-室长度比=(心脏长度-心室长度)/心室长度,获得房-室长度比值的正常参考值范围.结果 133例正常胎儿心脏房.室长度比为0.48 4±0.08(范围0.32～0.64),该值相对独立,不随孕龄的增加而改变.结论 胎儿心脏房-室长度比是一个简单易得,而且比较可靠的筛查胎儿房室间隔缺损的指标,对于筛选胎儿先天性心脏病具有潜在的应用价值.发现该比值异常时,可指导临床进一步做染色体组型检查.     

A new design and computational fluid dynamics study of an implantable axial blood pump

Considering small thoracic space, using implantable ventricular assist device requires reduction in a pump size. Among many available blood pumps, axial blood pumps have attracted greatly because of their small size. In this article, a new miniature axial blood pump has been designed and studied which can be easily implanted in the human body. In this design, the pump overall length decreased by a little increasing in the pump diameter, and new blade geometry is used to produce a streamlined, idealized, and nonobstructing blood flow path in the pump. By means of computational fluid dynamic, the flow pattern through the pump has been predicted and overall pump performance and efficiency has been computed. Also, to ensure a reliable VAD design, two methods for checking wall shear stress were used to confirm that this pump wouldn’t cause serious blood damage.     

Fatal Left Ventricular Aneurysm in a 13 Years Old Male Child: A Case Report

BackgroundA pouch protruding from the free wall of the left ventricle may be either a congenital ventricular diverticulum or congenital ventricular aneurysm. Congenital ventricular aneurism is a ventricular protuberance which is a kinetic or dyskinetic and on histology is predominantly fibrous tissue with no organized myocardium. Common clinical presentations of congenital ventricular aneurism are arrhythmia, rupture and heart failure.Case DetailA 13 year old patient presented with shortness of breath, fever, orthopnea of two pillows and paroxysmal nocturnal dyspnea of one week duration. Echocardiography revealed cystic mass seen at the apex of the heart communicating with left ventricle, with communicating defect and flow on color Doppler study. CT scan showed ventricular aneurism at the apex. The patient was managed for heart failure and passed away after few hours'' of establishing diagnosis.ConclusionCongenital ventricular aneurysm is a rare condition which needs careful diagnosis for subsequent management.     

Recent experience with the Baylor left ventricular bypass pump

The current Baylor left ventricular bypass pump is a pneumatically actuated diaphragm pump lined with segmented polyurethane. It is a swirl design in which blood moves in a circular motion within the pump. It has tilting disc inflow and outflow valves and the stroke volume is 60 ml. It is intended for periods of use up to fourteen days. Eighteen devices have been implanted in normal calves. The mean duration of pump operation was eleven days. The pump-canula junctions and regions of the valve seats have been sites of thrombus formation and are being redesigned to eliminate areas of flow separation and stasis.