风湿性心脏病二尖瓣狭窄患者的左房流体力学环境及二尖瓣机械瓣置换术后左房流体力学环境改变

通过对风心病二尖瓣狭窄(MS)患者与正常健康人之间，以及风心病MS患者二尖瓣机械瓣置换(MVR)术前、术后的左房流体力学环境进行对比研究，从左房流体力学环境参数中揭示可能诱发和维持AF的因素，对临床开拓及选择有效的AF治疗方法提供参考。     

BPH微创术后前列腺段尿道形态对排尿力学的影响

目前众多的经尿道微创术式治疗良性前列腺增生(BPH)均通过扩大或再造前列腺段尿道(PU)的腔内空间发挥作用,因此,探讨BPH微创术后PU形态对排尿的力学影响,具有重要的指导意义。本研究采用计算流体力学(CFD)技术探讨PU/膀胱颈横径比(RPU-1)对尿流的影响。结果表明,在RPU-1>0.79时,PU两侧出现涡流;且涡流随RPU-1增大而增大,相应的尿道出口流速则逐渐降低。CFD技术可量化模拟PU内的涡流行为,揭示RPU-1所反映的PU腔内空间对尿流动力学的客观影响,是无创尿流动力学研究的可用方法。     

体外血栓形成机理的实验研究

血栓形成与流体力学因素关系密切，用健康成人血样进行的实验表明，Chandler血栓环内血液呈现出三维流动和二次流动状态，在管壁处的剪切应力最大。体外血栓形成应考虑血栓环弯曲和内部血液回流因素。血栓环内下弯月面处血栓的形成可能是流速相对较高的流体元冲击下弯月面导致血小板和红细胞聚集所至。当血栓环旋转时间低于10min时，血栓形成不良。15min是血栓形成的最佳时间。转速为3．75rpm时，不能形成血栓。     

人工心脏圆盘泵的流动特性研究

人工心脏（血泵）一直存在泵体对血细胞剪切力过大和流速过快容易引起溶血的问题。为了研究人体正常血压情况下,血泵内部剪切力和速度场的分布情况,选择圆盘泵叶轮代替传统离心泵叶轮,对两种模型进行数值计算,分析不同叶轮内部剪切力和速度场的分布规律。研究表明传统离心泵内部流速高,叶片表面剪切力大,对血细胞的伤害大。圆盘泵相比传统离心泵,剪切力更小,流场速度分布均匀,流速更小。和传统离心泵相比,不同转速下圆盘泵能降低溶血的发生率。圆盘泵叶片数为6片时,抗溶血性能更好。研究结果为血泵的优化提供理论依据。     

流动腔系统的研究进展

流动腔装置广泛用于体外研究流动环境中的细胞力学行为,是研究细胞粘附及应力与生长关系特性的主要手段之一。作者从流动腔系统的分类、数值模拟(包括后向台阶的流动腔数值模拟)、系统构建等三个方面对流动腔系统作一综述。     

房水流体力学探讨

本文运用流体动力学理论探讨房水流场中的力学现象。欧拉方程的一个初积分─柏努利方程给出了流体流速与压力的关系，即Ｖ２／２＋Ｐ＋π＝Ｃ，压力与流速平方成负相关。房水流场中流量恒定，但其各部位截面积不同，因而流速不等，压力也不等。事实上虹膜根部存在着由后房向前房的推力，使之趋向于膨隆；而在瞳孔缘则存在着由前向后的压力，使之趋向于阻滞。当瞳孔阻滞时，虹膜晶体隙变窄，房水流速加快，压力减小，使晶体前移，前房变浅，直至房角关闭。作者认为本研究将增加对原发性闭角青光眼的认识。     

利用hBMSCs在生物反应器中构建小口径血管的实验研究

目的采用改进的生物反应器系统,应用人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)构建小口径的组织工程血管。方法设计一套血管生物反应器系统,采用有限元方法对组织工程小血管托架材料进行分析,从而设计一套用于构建直径为2mm的小血管托架;收集人的原代骨髓基质干细胞进行体外扩增和培养,选用第3代细胞与聚羟基乙酸酯(PGA)复合后置于血管生物反应器中动态培养;培养4周后,对材料复合物取材,进行大体观察、HE染色、扫描电镜和平滑肌免疫组化等指标检测。结果血管色泽明亮,有一定的弹性,用镊子反复压下血管能够反弹恢复原样;细胞分泌的胶原基质排列较规则,免疫组化结果表明血管含有平滑肌弹性肌动蛋白的成分。结论改进的血管生物反应器能模拟血管的力学环境,并能利用hBMSCs成功构建组织工程化小血管组织。     

一种新型轴流式心脏辅助血泵的研制和初步的动物实验

目的研制开发一种新型的轴流式心室辅助泵,并对其基本性能和血液相容性能进行测试。方法应用计算流体力学（CFD）计算机辅助设计,利用五坐标数控机床上对其进行加工,并通过体外测试台和动物实验,对血泵的流体力学性能和血液相容性能进行了测试。结果轴流泵在后负荷为100mmHg情况下,流量在5L/min以上。动物实验中,血浆游离血红蛋白的含量为0.05g/dL。结论血泵体外测试所提供的输出压力和流量符合临床心力衰竭患者的需要,动物实验结果表明其血液相容性能较为满意,值得进一步改进。     

基于膜及其集成过程的中药“绿色浓缩”技术研究进展、关键科学问题与对策

中药工业能耗惊人,能耗的重头浓缩工段的蒸汽耗量约占全厂的60%左右,甚至更高。膜浓缩技术具有"能耗小、成本低"的重要优势,但因不同膜过程本身技术原理所造成的各自缺陷,而受到制约。引进国际先进的膜集成设计策略与方法,针对有望适用于中药物料浓缩需求的"反渗透与膜蒸馏集成"的技术关键——浓缩过程对中药物料流变性的劣化及其对膜传质作用的拮抗,以代表性中药复方为实验体系,借鉴流变学理论与计算流体力学(CFD)手段,通过工艺过程动态精密分析,建立"时间-物料流变学特征-膜传质过程"三维模型;融合多学科手段,探索中药物料流变学规律及其对膜浓缩过程的影响,阐述膜浓缩过程对中药物料的传质作用及机制,寻找临界渗透压(反渗透过程)与临界通量(膜蒸馏过程)2个关键工艺参数的平衡点,探索"反渗透"与"膜蒸馏"2种膜过程的优化组合方案。破解膜浓缩工艺中药行业产业化的技术瓶颈,为其成套技术设备研制及工艺设计提供支撑,促进中药制药工程理论和技术创新。