叶轮式连续型血泵血栓评价方法及关键因素分析

血栓的产生会影响血泵运转,同时也可能给患者带来栓塞或卒中等不良并发症。新一代叶轮式连续型血泵体积小、各部件之间间隙小,这些特点使其更易形成血栓,从而导致设备故障。因此血栓评价对考察叶轮式连续型血泵的安全性和有效性具有重要意义。本文从血泵运转中血栓形成的过程及血栓的种类入手,首先对比了研发过程中血栓评价的3种方法,即数值模拟、体外试验、体内试验,分析发现体内试验评价血栓更具有说服力。然后从血泵设计、材料选择及加工、抗凝三大主要因素分析对血栓形成的影响。血泵设计决定血液流场分布,材料选择及加工影响其抗凝血程度,抗凝不足或过度也将产生不良影响。最后对叶轮式连续型血泵血栓评价方法进行了总结和展望。     

血流导向装置与弹簧圈联合治疗巨型颅内动脉瘤的数值模拟研究现状

血管内弹簧圈(coil)栓塞治疗因创伤小、恢复快等优点成为目前普遍应用的颅内动脉瘤治疗手段。近年来血流导向装置(flow diverter,FD)作为颅内动脉瘤血管内治疗技术的重大突破,主要体现为从动脉瘤囊内填塞到载瘤动脉重塑治疗理念的转变,为巨型颅内动脉瘤的治疗带来了全新的方法。文章首先介绍了FD与弹簧圈的数值模拟方法,然后列出常见的影响动脉瘤治疗效果的形态学与血流动力学参数,详细说明了FD孔率、弹簧圈填塞率与壁面切应力对改善瘤囊内血流动力学的重要作用,最后结合FD与弹簧圈治疗颅内动脉瘤的特征,通过数值模拟的方法对比了二者的治疗效果。结果显示使用FD治疗巨型颅内动脉瘤具有一定的优越性,但更多的研究表明FD联合疏松弹簧圈栓塞治疗时,动脉瘤的延迟破裂率与复发率更低。结论进一步说明了FD与弹簧圈栓塞巨型颅内动脉瘤的发展方向。     

FFR值与冠动脉狭窄度的数值模拟

目的：利用有限体积法对冠状动脉进行数值模拟,探讨不同狭窄程度的冠状动脉简化模型在舒张期血液的压力分布,并以此计算出（Fractional Flow Reserve,FFR）FFR值,阐明冠状动脉不同狭窄程度与肿值之间的关系,为冠状动脉狭窄的诊断提供参考。方法：以血流动力学基本原理建立不同狭窄度冠脉的物理模型,利用有限体积法,计算不同狭窄几何模型的速度、压力和壁面剪切力等血液流体动力学特征。利用开源软件OpenFOAM对人的冠状动脉不同狭窄程度的简化模型进行血流三维数值模拟。结果：计算获得了人的左冠状动脉不同狭窄程度的血流在舒张期压力分布图。当狭窄程度小于70％,FFR值下降缓慢;当狭窄程度在70％和90％之间内,彤R值下降速度明显加快,当狭窄程度大于90％时,FFR值急速下降,另外,当狭窄程度在大于80％之后,冠脉血管内血流流场的速度压力变化加大。结论：通过对不同狭窄度下冠脉血管血液流体动力学特性的计算,进一步说明有限体积法对冠脉狭窄的模拟问题的计算,人左冠状血管狭窄的百分数与冠脉的FFR值并不是呈线性关系,而是呈曲线样改变。     

冠状动脉搭桥血流动力学数值模拟

目的深入研究缝合区附近的血流动力学特性,这对于了解内膜增生的发生机制以及提高冠状动脉搭桥畅通率有重要的指导与临床意义。方法通过运用三维重建软件和逆向工程软件从CT医学图像中重建出弯曲冠状动脉模型,并考虑移植管缝合到冠状动脉上时端口的变形。采用有限体积法数值研究的方法,模拟冠状动脉搭桥术中下游缝合区附近的血液流动的流场。结果临床上常出现内膜增生的位置都存在不正常的血流动力学现象,缝合前端和缝合后端都出现了严重的回流现象。结论在冠状动脉旁路移植术中,移值管远端应缝合到曲率较小的冠状动脉上。     

介入式微型轴流血泵溶血机理及影响因素分析

溶血性能是判别血泵是否可靠的重要评价因素之一,也是血泵研发过程中的一大难题。本文基于介入式微型轴流血泵的结构特点对其溶血发生机理和关键影响因素进行探究和综述。首先,介绍介入式微型轴流血泵的结构特点:体积小、转速高、叶轮轮缘与泵壳间隙小。然后从剪力溶血和空化溶血两个方面对溶血发生机理进行阐述。最后重点分析导致介入式微型轴流血泵机械溶血的主要力学因素,即剪力和负压。泵内剪力过大或作用时间过长会导致红细胞受损而发生溶血,而负压可能引起血泵空化从而对血液造成损伤。总之,血泵结构设计不当会导致血液在机械运动和湍流运动过程中受到高剪切应力和局部负压的作用产生溶血,所以在设计阶段应全面考虑各因素对血泵溶血的影响。     

基于FMEA的心脏起搏器系统风险分析

目的探讨心脏起搏器在使用过程出现的问题及统计分析这些问题引起的潜在风险,对风险值最高的部件进行模拟分析并改善,保证心脏起搏器在寿命周期内的安全性和有效性。方法采用失效模式与效应分析（FMEA）研究心脏起搏器的潜在风险。结果统计得出心脏起搏器导线风险值最高,采用ANSYS软件模拟导线体结构,从微观方面探索导线体发生断裂时其结构特性的变化,并用导线机械性能理论对导线进行尝试性的改进。结论起搏器导线性能得到改善,心脏起搏器寿命得到延长。     

斑块偏心率对可降解聚乳酸支架植入狭窄血管的影响

目的研究支架在植入狭窄血管后,斑块偏心率对支架性能以及血管和斑块应力分布的影响。方法构建支架和理想化狭窄血管模型,赋予斑块4种不同偏心率(0%、20%、40%、60%),采用有限元方法分析支架扩张至目标位移时,支架的径向回弹率和轴向缩短率、血管和斑块的应力变化情况。结果随着斑块偏心率增加,支架的径向回弹率和轴向缩短率均逐渐增大。同时,血管和斑块的应力也呈递增趋势,且高应力区域都逐渐靠近狭窄侧一端,斑块最大von Mises等效应力远大于动脉。结论斑块偏心率对支架性能以及狭窄血管的应力分布有一定影响。在支架设计中,应对斑块的几何形状予与考虑,以改善支架在介入治疗中的临床效果。     

手术导航中空间坐标系配准与注册研究

目的手术导航精度对手术的效果有着至关重要的影响,笔者研究了影响导航精度的因素,包括标志点的选取方法和注册算法。标志点的选取影响配准中两个空间相同目标点的选取,而注册算法影响利用这两组点进行空间配准的精度。方法首先分别阐述了在注册过程中基于点匹配和基于点云的迭代最近点(ICP)匹配点选取方法和注册算法,随后对它们的特点与原理进行分析,比较了其优缺点。提出一种基于点匹配的系统注册方法结合四元数坐标系配准方法,并通过实验验证该方法在将手术空间和图像空间配准时符合手术导航精度要求。同时,分析了这种系统注册方法将来存在的问题和研究方向。结果利用光学导航仪追踪注册模具上的反光球,得到模具内乒乓球的球心坐标,而后在CT图像中获取乒乓球的球心坐标,在Visual Studio中验证两组点的配准,实验结果表明误差在科学可接受范围内。结论这种新的系统注册模具可以用于手术导航注册,结合四元数法精度是符合手术导航精度的。     

Apriori算法在医疗设备健康管理中的研究与应用

目的医院在实施医疗设备精细化健康管理中,管理系统会产生大量的日志数据,如何高效利用这些数据,不仅可以为医疗设备的健康状态进行及时的监控,而且为潜在的隐患提供支持。方法通过收集血动力工作站、肺功能仪、彩色多普勒超声诊断仪等医疗设备的运行日志,建立事件日志数据库,分别利用Apriori算法和Apriori优化算法挖掘医疗设备运行时状态的关联规则。结果 Apriori优化算法的功能和性能优于Apriori算法。结论 Apriori优化算法可以为医疗设备健康管理提供良好的决策支持。     

CO2无针喷射注射装置的设计特点与应用

介绍了以液态CO2为动力源的无针喷射注射装置的结构。原理及其设计特点，此装置适用于皮下（SC）或肌内（IM）以及大量人群免疫程序及快速多剂量疫苗的注射，也可用于其它可注射给药。