非同步左心室辅助泵与左心室同时射血的概率分析

本文分析了辅助泵和左心室同时射血的各种概率,并给出了三个分析公式。这些公式表明了同时射血的概率和各种生理参数以及辅助泵参数之间的关系。动物实验的结果验证了这些公式的正确性。文中还给出了从这些公式推导出的一些直接结论。单从减少同时射血考虑,应尽可能地缩短辅助泵的射血期,驱动正压应设置在允许的适当高度。满搏控制触发舒张期是比较有效的办法,尤是对非同步控制系统。常规情况下,同时射血的时间概率在15％左右,同时射血的次数概率大于50％。这些公式还可用来分析左心室辅助过程中出现的一些其它现象。     

血泵左心室辅助期间的冠状动脉血流动力学效应

左心室血泵(HP)可用于进行PTCA手术的高危病人,其优点是能使左心室衰竭减轻和/或改善心肌灌注。在5例成功施行PTCA病人的扩张血管中,直接采用超声仪测定冠状动脉血流。将一根3Fr冠状动脉内多普勒导管插进冠状动脉以测量血流速度(心舒张期血流速度、心收缩期血流     

左心室辅助血泵体外血液动力学参数的测定

尽管在美国全植入式人工心脏已用于临床,但是还有许多问题尚待解决,因此利用左心室辅助血泵抢救心脏病处于危险状态的病人,仍是目前最有希望的一种方法。为此,天津市人工心脏协作组,参考有关国外资料,研制出三种类型的左心室辅助血泵(囊型、管型及涡型),并在研制的“体循环模拟台”上做了血液动力学参数的测定。主要测试了三种血泵的驱动压(正压与负压)、驱动频率(心率)、充盈压(回心压)对心排量、动脉压、静脉压的影响,并记录了上述各测定指标相应的动脉压力波形。并由测定结果算出每种血泵的—Q曲线(平均动脉压与心排量之间的关系)、每种血泵在不同驱动压下的每搏搏出量及其各种血泵的效率。从总的测定结果可以认为这三种血泵均能满足左心辅助心排量的需要,一般可达1—5升/分钟;另外,也找出了各种血泵最宜适的工作条件(指驱动压、驱动频率等);同时还比较了各种血泵彼此的优缺点,为改进血泵的设计制造提供了一些实验依据。     

推板式左心室辅助血泵及其体外模拟试验

本文报告了一种新型设计的左心辅助血泵，其特点是采用推板结构，具有运动平稳，耐用可靠，有利于防止血栓；同时还可以利用ＨａＬＬ传感器显示泵的运动和排血量；该血泵还以主动脉内气囊（ＩＡＢＰ）反搏的驱动装置作为左心血泵的驱动与控制系统，实现与人体心率同步辅助或非同步辅助，很方便在医院推广。实验证明，在泵率８０￣１２０ＢＰＭ条件下，可得４．７￣６．２Ｌ／ｍｉｎ的泵排出量，能满足对一般病人进行辅助循环的要求。     

左心室辅助血泵的羊血体外转流观察(摘要)

本文按研究左心室辅助血泵的需要,设计了一套简易的体循环模拟装置,在固定条件下,对离体羊全血进行转流,检查转流前后羊血质量的变化,实验结果如下。 在转流前和转流后1、2、3小时分别釆血样测定血液pH值和红细胞比积,所得结果表明:转子泵加助搏筒型泵和单纯转子泵两种循环方式,对羊血的pH值、红细胞比积转流前后没有明显差异;红细胞电脉时间在转流后稍有     

小型离心式血泵的最佳设计

绪言最近pennington等对非容积形离心泵作为严重心功能不全的心脏辅助循环或直视心脏手术中体外循环的血液灌流用泵的临床应用进行了评价。作者着眼于这种非容积形泵的高可控性和易操作性,迄今为止,一直在从事构造简单且无瓣膜的小型离心式血泵的试制和研究工作。本血泵的特征是操作性良好,能将包括驱动装置在内的系统全体予以小型轻量化,而     

离心型人工心脏电动叶轮血泵的的左心室辅助动物长期存…

自制离心型人工心脏电动叶轮血泵在１８头小化牛身上行左心室辅助存活试验，其中有三头实验牛分别存活６２、５４、４６ｄ，试验期动物血液参数和器明显变化，证明该装置的血液相容性已经达到设计要求，动物死亡或实验终结，均由血泵内轴承磨损引起。因此，研制磁力轴承替代机械轴承，以避免机械磨损，是实现离心型人工心脏电动叶轮血泵突破性进展的关键。     

离心型人工心脏电动叶轮血泵的左心室辅助动物长期存活试验研究

自制离心型人工心脏电动叶轮血泵在１８头小公牛身上行左心室辅助存活试验，其中有三头实验牛分别存活６２、５４、４６ｄ，试验期动物血液参数和器官功能无明显变化，证明该装置的血液相容性已经达到设计要求，动物死亡或实验终结，均由血泵内轴承磨损引起。因此，研制磁力轴承替代机械轴承，以避免机械磨损，是实现离心型人工心脏电动叶轮血泵突破性进展的关键。     

新一代左心室磁悬浮辅助泵血流动力学分析

目的降低左心室磁悬浮辅助泵的血栓形成概率和溶血风险,提升辅助泵供血效率。方法利用计算流体动力学方法,研究泵体出口直径、出口角度、出口与泵内壁面连接处圆角尺寸和转子与壳体间间隙对流场的影响,优化泵体内部结构,改善流体动力学性能。结果新一代左心室磁悬浮辅助泵与上一代辅助泵相比,泵内壁面最大壁面剪切应力(wall shear stress,WSS)降低约23. 6%,辅助泵内转子壁面最大WSS降低约47. 4%,WSS200 Pa区域面积降低约76. 2%,出口流量提升约14. 4%。结论新一代左心室磁悬浮辅助泵内部血流流迹趋于平缓,血流流体动力学性能有综合提升。研究结果为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关实验研究提供参考依据。     

螺旋血泵的研制及其实验研究

血液相容性问题是影响心室辅助装置使用寿命及大量临床应用的重要因素之一。减少红细胞破坏和减少血液接触面积是目前可以提高血泵血液相容性的重要手段，为此我们1997年到1999年间研制了叶片为螺旋型且与血液接触面积小的螺旋血泵。血泵由泵体、螺旋叶轮、电机、医用硅橡胶密封圈和轴承等构成。叶轮的最大直径为21．8mm，最小直径是9．8mm，螺旋叶轮椎角41．8度，泵体最大直径30mm，血泵为钛合金材料，体积76ml，总重量220g。体外试验结果显示：1．螺旋血泵的输出是流量4L/min对应的平均压力为100mmHg。2．血泵的表面温度恒定在39℃左右，密封性能良好。3．螺旋血泵的溶血指数NIH为0.085g/100L低于轴流血泵的NIH值0.284g／100L，且未在螺旋叶轮周围未发现任何微小血栓，证实螺旋血泵对血液的破坏明显低于轴流血泵。4．由于密封引起的产热和耗能尚待于改进。     

微型血泵的研制及其模拟实验研究

为了使血泵满足体积微型、能植入于体内，且操作简单的要求，设计、加工一体积较小、可连接左心房和升主动脉的微型离心式血泵。经模拟实验测试，离心泵性能良好，基本满足当初设计的适合临床生理需要的流量、压力要求。同时模拟实验的成功，为以后血泵的完善、动物实验及临床上的使用提供了实验依据。     

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。     

心室辅助泵-罗叶血泵流场的数值模拟

目的 研究心室辅助泵-罗叶血泵(L-Y泵)的流场,并与Berlin Heart血泵(B-H泵)进行比较.方法 本研究运用计算流体力学(CFD)的方法,研究L-Y泵(80ml)和B-H泵(80ml)的流场,并从两种血泵的流线图和压力分布图中选择典型截面进行比较分析.结果 流线图显示,舒张早期,L-Y泵内流体呈现切线,舒张中期以高度连续流线状顺序在泵体内旋转形成旋涡;B-H泵在舒张早期泵内流体也呈切线状,但舒张中期末见旋涡形成.收缩期,两血泵内血流均以射流形式流出,由于L-Y泵的交叉设计特点,L-Y泵的流线分布较均匀;而B-H泵出入口呈平行状,其流线分布不太均匀.压力分布图显示,舒张期B-H泵局部低压区较多,L-Y泵只有1个局部低压区,收缩期B-H泵压力分布与L-Y泵类似.L-Y泵和B-H泵舒张期早期最高速度分别为0.472 m/s和0.486 m/s;收缩期中期最高速度分别为1.33 m/s和1.34 m/s.结论 L-Y泵能保持较好的线性流场,流线和压力分布较合理.B-H泵出入口区较易形成湍流,压力分布不够均匀,小旋涡和湍流较多.     

心室辅助泵-罗叶血泵流场的数值模拟

目的 研究心室辅助泵-罗叶血泵(L-Y泵)的流场,并与Berlin Heart血泵(B-H泵)进行比较.方法 本研究运用计算流体力学(CFD)的方法,研究L-Y泵(80ml)和B-H泵(80ml)的流场,并从两种血泵的流线图和压力分布图中选择典型截面进行比较分析.结果 流线图显示,舒张早期,L-Y泵内流体呈现切线,舒张中期以高度连续流线状顺序在泵体内旋转形成旋涡;B-H泵在舒张早期泵内流体也呈切线状,但舒张中期末见旋涡形成.收缩期,两血泵内血流均以射流形式流出,由于L-Y泵的交叉设计特点,L-Y泵的流线分布较均匀;而B-H泵出入口呈平行状,其流线分布不太均匀.压力分布图显示,舒张期B-H泵局部低压区较多,L-Y泵只有1个局部低压区,收缩期B-H泵压力分布与L-Y泵类似.L-Y泵和B-H泵舒张期早期最高速度分别为0.472 m/s和0.486 m/s;收缩期中期最高速度分别为1.33 m/s和1.34 m/s.结论 L-Y泵能保持较好的线性流场,流线和压力分布较合理.B-H泵出入口区较易形成湍流,压力分布不够均匀,小旋涡和湍流较多.     

心脏辅助与替代装置中的血泵

背景：心脏替代型血泵得到迅速地发展,不仅在结构上具有便携辅助式或体内植入式,性能上也通过了几代的改进而具有良好的生理相容性。 目的：介绍心脏可视化手术中人工心肺机用血泵,心脏终末治疗时机械替代用的各种辅助血泵和全人工心脏,并展望人工心脏未来发展的趋势。 方法：应用计算机检索维普数据库、IEEE Xplore数据库、Springer Link数据库及谷歌学术进行检索并参考相关书籍,以“血泵”、“人工心脏”为关键词,选择内容相关的文献。 结果与结论：共纳入43篇文献。血泵为实现心脏直视手术及心脏的终末治疗提供了可能性,有非常高的临床价值。但血泵从结构设计和控制方面都有待提高,其中做到血泵用材料与人体具有良好的生理相容性及生理参数的控制系统是目前血泵发展的关键问题。     

人工心脏泵辅助对左心室血流动力学影响的数值研究

目的采用数值模拟方法研究人工心脏辅助装置植入对左心室内血流动力学的影响。方法首先利用心血管集中参数模型获取了健康状态、心衰状态以及人工心脏泵辅助状态下收缩末期左心室三维几何模型,其中选取超弹性材料Ogden为心肌材料,以左心房压力,主动脉压力以及通过左心室容积计算获取的左心室壁面位移作为边界条件,利用CFD方法对上述三种情况进行左心室的数值模拟。同时对比了健康时的模拟结果和生理状态下的左心室压力,以及心衰和人工心脏泵辅助两种状态下的血流动力学指标的差别。通过左心室压力和流速等评价灌注和负荷的情况,通过壁面切应力和涡流,评价人工心脏泵辅助后的左心室血流动力学变化规律。结果健康状态下模拟的左心室压力与生理指标相符合。在心衰和人工心脏泵辅助状态下,收缩期内左心室压力与健康状态比分别降低了1718 Pa和8455 Pa,辅助后左心室最大压力下降速度高于心衰时。人工心脏泵辅助后,舒张期壁面切应力峰值由4.3 Pa降低至3.8 Pa,收缩期壁面切应力峰值由4.1 Pa降低至1.3 Pa,射血速度峰值由1.61 m/s降低至0.68 m/s,主动脉瓣开放时间由0.25 s增加至0.65 s,左室射血分数由43.6%增加至52.7%,心室底端漩涡持续时间由0.35 s增加至0.51 s,顶端漩涡出现血流分离。结论左心室压力对比表明本研究方法可以用来模拟左心室的行为。人工心脏泵辅助能够快速降低心室内压力和心室负荷,增加灌注时间,提高器官灌注,降低左心室壁面切应力以及提高左心室内血液流场的涡流强度,延长涡流持续时间。     

气动隔膜型左心辅助泵的研制

较详细地介绍了气动隔膜型左心辅助泵（罗叶泵）Ⅱ型的制作方法及体外和体内测试结果。结果显示Ⅱ型罗叶泵性能可靠，耐疲劳及血液相容性良好，符合临床应用要求。     

左心辅助装置中血泵的发展现状

1953年，John Gibbon开发了早期的体外循环机并利用它成功地进行了第一例心脏直视手术，对心脏外科的发展产生了巨大的影响，从此也揭开循环辅助和心室辅助发展的序幕.     

永磁减载耐久性叶轮血泵的研制

为了延长血泵使用寿命，目前除了电磁磁浮还没有更好的解决办法，但是电磁磁浮需要位置检测和反馈控制，而且增加能耗、可靠性差，因此提出了永磁减载的新方法，介绍了一种新颖的永磁轴承，它具有径向支承和轴向弹簧的双重作用。在血泵驱动电机的两端安装两个永磁轴承，即可以为转子提供径向减载，又可以使转子轴向悬浮，为了减小定子与转子之间的摩擦，除了提高轴承的径向承力以外，还要减小定子铁心对转子磁钢的径向吸引力，解决的办法是适当减小铁心和转子磁钢的用量，同时增大定子与转子间的气隙，通过实验研究转子磁钢参数和气隙的变化对电机效率的影响，可以确定转子磁钢的尺寸和气隙值，从而使电机保持高效率运转，同时又实现了永磁减载，通过永磁减载方法设计的耐久性叶轮血泵已连续稳定运转八个月，振动小，噪音低，进一步深入研究正在进行之中。     

小型离心血泵的最佳化设计:泵体设计及血泵性能

我们为体外循环研制了一种小型化的离心血泵、它由一台微型的直流伺服马达直接驱动。通过体外实验,发现当叶轮的叶片与人口成20°角、与出口成50°角时,最有利于泵血容量和降低溶血。本研究项中,评价了螺旋线状泵体对血泵功能的影响,以确定最佳的泵体形状。与非螺旋线泵体的泵相