人工心脏瓣膜疲劳寿命实验装置的驱动与测量电路

按照文献〔１〕提出的以人工心脏瓣膜在体内受力为参数进行体外模拟加速疲劳寿命试验的要求，作者设计了以直线电机为动力的人工心脏瓣膜体外加速疲劳寿命试验装置，为满足该装置的性能要求而设计的一套驱动与测量电路包括波形发生器。心率检测、瓣膜开闭计数和大功率放大器，系统经过调试运行，表明性能符合加速疲劳寿命试验要求，运行稳定可靠。     

基于Windows XP环境的人工心脏瓣膜脉动流检测系统设计与实现

本文着重论述了人工心脏瓣膜脉动流检测仪控制系统的数据采集、处理、计算、分析,并对数据库进行了改进,将操作系统升级为Windows XP,开发语言为Visual Basic 6.0、Access 2000,经过调试,实际测试获得了良好结果.     

血泵瓣膜的现在与将来

现有许多瓣膜可适用于血泵—心室辅助泵或全人工心脏。难以置信的是人们仍然不停地制造出新的和改进后的瓣膜。在犹他人工心脏和心室辅助方案中,最近也使用了Medtroalc Hall瓣膜(Medtronic,Minneapolis,MN,USA)。该瓣膜有一块热解碳圆碟,这块热解碳圆碟悬挂在一块钛支持结构中,并可自由倾斜,此支持结构被机械地固定于心室的瓣膜支撑系统或连接系统上。许多年以前就选择了这种机械倾斜圆碟瓣膜作为较好的瓣膜,并在实验装置中不断地应用。很显然,这种瓣膜需要一些量的返流血液来关闭倾斜的圆碟,同时瓣膜关闭后,仍有血液返流。这种负向流动(即返流)降低了血泵效能。然而,当采用外动力体系和由压缩空气推动控制时,这种效能的丢失是能被接受的。     

心室流腔角度对主动脉瓣影响的脉动流实验研究

目的探究左心室流腔与主动脉轴线所呈角度对主动脉瓣力学性能的影响。方法依据从华中科技大学同济医学院附属协和医院获得的患者CT图像上的心室流腔角度大小,通过3D打印技术制作心室流腔角度分别为0°、16.5°和30°的3组主动脉根部模型。然后将人工生物瓣安装在主动脉根部模型上,在Vivitro心脏-血管模拟实验系统中进行不同心输出量条件下的脉动流实验。心率设定为70次/min,脉动流流动速率分别为2、3、4、5、6、7 L/min的条件下,测试瓣膜的跨膜压差、反流比和有效开口面积。在每个脉动流流动速率条件下测试10次,取平均值。结果不同心室流腔角度模型之间,生物瓣的跨膜压差存在差异但均符合国家标准GB 12279—2008/ISO 5840:1996,即小于10 mmHg(1 mmHg=0.133 k Pa)。对于心输出量较低的情况,较小的心室流腔角度有助于反流比的下降,较大的心室流腔角度有助于增大瓣膜的有效开口面积;而对于心输出量较高的情况,较小的心室流腔角度有利于瓣膜有效开口面积的增大。结论手术时,医生可根据患者的各项参数大小选择合适的心室流腔角度。     

脉动流下机械心脏瓣膜瓣阀开启状态的评价

背景：体外机械型人工心脏瓣膜(机械瓣)性能的评价涉及心输出量、反流量、有效瓣口面积、跨瓣压差,以及应力场、流场和成穴现象等。 目的：对3种机械瓣的瓣阀开启状态进行可视性观察和评价。 方法：用脉动流模拟循环装置系统,维持系统整个状态不变,在模拟心搏出量4 L/min、模拟心率75次/min和收缩时间占其循环周期46.2%的条件下,分别将久灵双叶瓣、Carbomedics双叶瓣和C-L侧倾碟瓣置于主动脉瓣位,将高速摄像机置于模拟循环装置动脉腔的正上方,观察10个连续模拟心动周期中瓣阀开启状态。利用自编图像处理软件包,捕获瓣阀开启角度最大的1幅图像,作为计算该只瓣膜在1个心动周期中最大开放面积和开启角度的基准。 结果与结论：脉动流下,25 mm CarboMedics瓣、25 mm和23 mm久灵双叶瓣在开放到最大位时,可见瓣阀抖动现象,27 mm C-L侧倾碟瓣未见瓣阀抖动。用不同的计算方法测量上述瓣膜的瓣口面积显示,由厂家提供的瓣口实际面积最大,用Green公式计算的瓣膜开放面积次之,用Gorin公式计算的有效瓣口面积最小。根据三角形定理计算的瓣阀开放角度,久灵双叶瓣和CarboMedics瓣的两个瓣阀的开放角度不一致,并均小于瓣膜固有的开放角度;C-L侧倾碟瓣的开放角度也未达其固有的开放角度。提示机械型人工心脏瓣膜双叶瓣的瓣阀开放不同步,瓣阀有抖动现象;瓣阀在脉动周期中呈不完全性开启。     

人工心瓣脉动流试验中,主动脉根部压力,流量波形重建的…

本文针对目前国内外在人工心瓣体外脉动脉试验中，难以直接，准确地检测模拟主动脉根部压力，流量波形的状况，对可能导致的测试结果非客观，可比性问题进行了脉动流实验研究，并依据前文（２）所建立的理论方法，对在现有人工心瓣体外脉动流检测装置上重建可消除测点后移误差的主动脉根部压力，流量波形，进行了流体力学实验模拟研究。     

经导管瓣膜瓣中瓣模式下流体力学性能体外测试及评价

目的 随着生物瓣膜毁损病例的增加,越来越多的经导管瓣膜作为瓣中瓣被应用于二次瓣膜置换手术,但其流体力学性能鲜有报道.本文将经导管瓣膜安装在生物瓣膜内形成瓣中瓣结构,并对其流体力学性能进行体外测试及评价.方法 将经导管瓣膜(23 mm、27 mm、29 mm)分别安装在对应规格生物瓣膜(23 mm、27 mm、29 mm)中形成瓣中瓣,进行稳态前向流实验、稳态反向泄漏实验、脉动流实验,对其流体力学性能进行评价,并与同规格生物瓣膜流体力学性能进行对比.结果 稳态前向流实验中,同一规格的经导管瓣中瓣跨瓣压差随着前向流量的增大而增大.稳态反向泄漏实验中,同一规格的经导管瓣中瓣泄漏量随着反向压力的增大而增大.脉动流实验中,经导管瓣中瓣和生物瓣膜的平均跨瓣压差、返流百分比和有效瓣口面积变化趋势相同.对于同一规格的经导管瓣中瓣和生物瓣膜,随着心输出量的增加,跨瓣压差增大,返流百分比减小,有效瓣口面积增大;在同一心输出量下,随着经导管瓣中瓣和生物瓣膜规格的增大,跨瓣压差减小,返流百分比增大,有效瓣口面积增大.结论 经导管瓣中瓣体外脉动流性能指标满足YY/T1449.3—2016标准中经导管瓣膜的性能要求,且其脉动流性能与同规格生物瓣膜相比无明显差异.该经导管瓣中瓣具有良好的血流动力学性能.     

广东二型生物心瓣膜脉动流模拟试验及动力学性能评价

本文阐述了使用人工心脏脉动流模拟试验台对广东二型生物心瓣膜进行流体动力学性能测试的测试条件、测试项目及测试结果。并根据测试结果对广东二型生物心瓣膜的体外血流动力学特性作了初步评价。     

叶轮泵式全人工心脏的结构设计及流体力学特性

目的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可完全植入的全人工心脏。方法全人工心脏模型样机分为左心泵和右心泵2个基本单位。2血泵均采用叶轮泵．共同设置在球形外壳中。2半球形外壳由高分子材料经激光快速成型制成．球形腔内设置固定左右心泵后对合为球形外壳．表面由医用聚氨酯橡胶涂层，直径55mm，总质量150g左右。在体外模拟循环台上对左心泵和右心泵的流体力学特性进行测试．主要观测指标为泵的转速、输出压力、流量、能耗和效率。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。结果体外模拟测试表明全人工心脏模型样机可满足血液动力学基本要求，左心泵在9000-13000r／min转速条件下可以达到5-7L／min流量和13．3kPa（100mmHg）的压力输出，右心泵在约1／2左心泵转速和4．00kPa（30mmHg）后负荷下达到相似流量．可分别满足体、肺循环的要求。在该工作负荷条件下，2血泵的总效率约为14％。结论轴流泵作为人工心脏的血泵单位．流体力学特性可达到全人工心脏的基本要求．     

神经网络在叶轮式人工心脏输出流量检测中的应用

目的　寻找一种既精确又简便的间接测量方法。方法　应用神经网络技术检测叶轮式人工心脏的输出流量。采用电机功率和转速作为神经网络输入元,流量作为输出元的网络结构,通过反复训练、测试,使网络掌握输入与输出之间的非线性关系,能够在一定的误差范围内根据输入得到相应的输出。结果　应用神经网络检测人工心脏输出流量能够达到一定的精度(误差<5%)。结论　该方法简便、精确,在实际测量中避免引入传感器探针,降低装置的复杂性,减小了感染的机会,具有进一步研究价值。