人工心瓣脉动流模拟实验系统的学习控制

０　引言　　目前，国内外为开展人工心瓣的研究已建立了多种脉动流模拟实验装置［１～４］，图１为本文所应用的模拟实验系统的结构图。从控制的角度看，人工心瓣脉动流模拟实验系统是一个多输入、多输出的复杂的非线性系统。系统的输出状态，如左心室压力、主动脉压力和血液流量等受多方面因素的影响，如驱动电压、特征阻力器、顺从器以及外周阻力器和顺从器等。各个因素之间又相互耦联，从而造成调整系统到期望的状态以满足人工心瓣的多种实验要求，成为一非常复杂和困难的过程。传统的脉动流模拟实验系统多采用人工调整的方法，很费时、…     

人工心瓣脉动流试验中,主动脉根部压力、流量波形重建的实验研究

本文针对目前国内外在人工心瓣体外脉动流试验中,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。     

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。     

窦管交界锥度对生物瓣影响的脉动流实验研究EI北大核心CSCD

为了探究窦管交界直径呈现不同锥度角对于人工生物瓣膜性能的影响,对窦管交界不同锥度角的主动脉根部模型进行脉动流实验研究。通过三维打印方法制作窦管交界锥度角分别为0度、1度、3度和5度的4组主动脉根部模型。将人工生物瓣膜装配在主动脉根部模型上,在脉动循环模拟系统中进行不同心搏出量条件下的脉动流实验测试。心率设定为70次/分,脉动流流动速率分别为2~7 L/min。在每个脉动流流动速率条件下测试10个心动周期并将结果取平均值。实验结果显示,主动脉根部窦管交界不同锥度的模型,跨瓣压差符合国内标准,均在10 mm Hg之内;窦管交界锥度对于返流百分比存在影响,较小的窦管交界锥度有利于降低返流百分比;在心搏出量较小的情况下,较小的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积,而在心搏出量较大的情况下,较大的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积。实验结果表明,在临床手术过程中,对于心搏出量较低的情况,建议多考虑较小的窦管交界锥度;而对于心搏出量较高的情况,建议多考虑较大的窦管交界锥度。     

窦管交界锥度对生物瓣影响的脉动流实验研究

为了探究窦管交界直径呈现不同锥度角对于人工生物瓣膜性能的影响,对窦管交界不同锥度角的主动脉根部模型进行脉动流实验研究。通过三维打印方法制作窦管交界锥度角分别为0度、1度、3度和5度的4组主动脉根部模型。将人工生物瓣膜装配在主动脉根部模型上,在脉动循环模拟系统中进行不同心搏出量条件下的脉动流实验测试。心率设定为70次/分,脉动流流动速率分别为2~7 L/min。在每个脉动流流动速率条件下测试10个心动周期并将结果取平均值。实验结果显示,主动脉根部窦管交界不同锥度的模型,跨瓣压差符合国内标准,均在10 mm Hg之内;窦管交界锥度对于返流百分比存在影响,较小的窦管交界锥度有利于降低返流百分比;在心搏出量较小的情况下,较小的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积,而在心搏出量较大的情况下,较大的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积。实验结果表明,在临床手术过程中,对于心搏出量较低的情况,建议多考虑较小的窦管交界锥度;而对于心搏出量较高的情况,建议多考虑较大的窦管交界锥度。     

通过动脉分支点模型的脉动流中的涡流

本文作者完成了一项肉眼检测实验以说明通过动脉分支点脉动流的复杂流动类型,研究人员采用了加工成透明的颈总动脉和模仿Y形和T形分支点的玻璃模型。用活塞泵、弹性管、气室和控制流动阻力的瓣膜产生了具有类似于动脉流动波形的脉动流。在通过所有本研究中所使用的分支点处的脉动流中,观察到类似于在圆形管壁基底隆起部周围所产生的马蹄形涡流的螺旋形重复循环流。这种我们     

人工心肺机概述

人工心肺机又称体外循环装置.体外循环就是靠人工心脏(血泵)将流回心脏的静脉血引入体外的一个装置中,在这装置内进行气体交换,使之变成含氧气的动脉血.这种装置被称作人工肺.经人工肺充氧后的血液再由人工心脏(血泵)输回动脉,供给大脑及全身各部器官.这样靠人工心脏和人工肺在体外进行的循环,称作体外循环.几十年来,依靠体外循环装置挽救了成千上万心脏病患者的生命.它的发展和完善对人们的健康是非常重要的.     

人工心瓣脉动流模拟试验中,主动脉根部压力、流量波形重建的理论与方法

本文针对目前国内外在人工心瓣体外脉动流试验中难以直接、准确地检测模拟主动脉根部压力、流量波形,从而影响测试结果的客观性、可比性的问题,提出了一种方法,可在现有人工心瓣体外脉动流检测装置上重建主动脉根部假想进口流动已充分发展、未受瓣膜扰动时的压力、流量波形。该方法具有数学处理简便、快速、适应性强、较为准确的特点。     

用微型机的体外循环自动控制的实验研究

本工作是为开发婴儿用的人工心肺装置,特别是对灌流操作困难的早产儿安全实现体外循环的系统而进行的研究。控制系统由三台微型计算机所组成。其中一台用作控制脉动灌流泵,另一台为控制台操作用。而主要的一台微型机用于控制血流和血压。微型计算机通过人工心肺装置而完全控制血流和血压。在开始时人工心肺机自动地从每分钟26毫升/公斤的血流量增加到每分钟80毫升/公斤,并自     

我们是否需要脉动血流

自体外循环进入临床应用以来,从事这方面的研究者已有认为,脉动性的心肺旁路最终要取代非生理性的无脉动血流。然而,它的实际意义并不是那么容易为人们所理解。由于简便,高效率的无脉动滚动泵迅速成功地应用于临床,并有Wesolowsk等的著作指出脉动性和非脉动性灌注无重要差别,因此有关这个问题的讨论沉默了,脉动性灌     

脉动流对培养的血管内皮细胞形态的影响

流动状态对于血管内皮细胞的影响是血管生理学与病理学的重要问题,也与旁路手术后所移植的血管是否能开通密切相关。以往的研究只限于定常流动状态,本文作者首次于美国乔治亚工学院的实验室在体外条件下研究了脉动流的影响,所用的正弦波频率为1Hz,接近于人的心率,而流动的平均切应力与围绕平均值变动的幅度则可独立地调整。作者考虑了三种类型的脉动流:类型Ⅰ的流动方向始终向前但流速有脉动(例如,切应力τ=40±20dyn     

血管壁弹性对作轴向运动的动脉管中血液脉动流的影响

冠状动脉是供应心脏血流以维持心脏正常功能的动脉系统,冠状动脉疾病是严重危害人类健康的主要疾病之一。由于冠状动脉的特殊生理功能和解剖学位置,决定了冠状动脉将随心脏的舒缩搏动作整体大幅度的往复运动。因此,在研究冠状动脉中血液动力学问题时,不仅要考虑血管壁弹性对血液脉动流的影响,而且要考虑。动服有节律的收缩引起的动脉管壁周期运动的作用。但迄今为止,关于作轴向运动的血管中血液脉动流的研究报道,以刚性管模型的结果为主,尚未见到有关既考虑血管壁轴向运动,又考虑血管壁弹性的血液脉动流的分析结果。本文同时考虑血…     

同种主动脉瓣作为人工心瓣流体动力学特性测试标准参比瓣的研究——原位移植式安装、脉动流测试结果

本研究采用类似于临床原位移植方法,将同种动脉瓣固定在PS—1型装置的主动脉瓣位上。脉动流测试结果表明:此无结构和材料缺陷心瓣表现出理想心瓣特性:小而相对固定的瓣膜关闭容积、无舒张期泄漏、瓣环可扩张,在相对于正常成人的模拟心率和心输出量时,有效开口面积不小于其对应的肺动脉瓣环径解剖值。这是用此装置测试人工心瓣血流动力学性能的绝对标准。与在体正常值比较,测试高估收缩期跨瓣压差,瞬时最大跨瓣压差这一参数的意义值得怀疑。测试结果缺乏规律,模拟左室压力波形与病理波形一致,表明采用同种主动脉瓣作为人工心瓣脉动流测试的标准参比尚需进一步研究。     

叶轮血泵产生脉动流的新探索

产生脉动流是当前发展和研究叶轮血泵的一大难题。实践证明,改变叶轮转速的方法,不是产生脉动流的有效途径。我们试验用匀速旋转叶轮产生脉动流,可望为解决这一难题打开新的局面。     

对人工心瓣不同植入方向的效果的体外研究

在弯曲管状主动脉模型上,研究倾斜碟瓣开口方向对模拟血液的影响。评价性能的基本指标是根据其产生湍流剪应力的大小。在一个模拟生理脉动流的循环管路中用双组同步激光程度计进行测量,用曲率半径41mm、直径22mm的玻璃管来模拟成人主     

同种主动脉瓣作为人工心瓣流体动力学特性测试标准参比瓣的研究 支架固定、脉动流测试结果

在尽量保留天然结构的基础上,本研究用支架将同种主动脉辦固定在成都科大人体循环模拟系统的主动脉瓣位上,通过调整测试状态得到此种心瓣可能的最佳脉动流特性。此特性基本符合理想心瓣的特性,测试结果与临床同种瓣移植的在体观察一致,表现出较强的规律性,测试过程中装置的流动特性高度相似于生理,表明用同种主动脉瓣作为人工心瓣流体动力学特性测试的标准参比瓣完全可行且符合临床实际。为在成都科大人体循环模拟系统上,进行人工心瓣脉动流测试提供了最佳对照标准。因此采用本研究方法可建立不同测试间的可比性。     

兔体外辅助循环模型的建立及意义

目的探索建立兔左心辅助体外循环模型，为研究临床体外循环相关并发症的发生机制和探索应用干预措施提供实验工具。方法40只新西兰兔，在常温不停跳下，采用左心房插管引流，左股动脉灌注的方法，建立兔左心辅助体外循环动物模型。结果通过对40只兔的实验，除1只麻醉死亡外，余39只均成功建立了兔体外辅助循环模型，术中血压、心率及体温等各项生理指标基本稳定，与开胸前相比，各项指标变化均小于5％。动物取材容易，价格低廉，模型制作简单，对手术耐受性好，制作成功率高。结论本法建立的兔体外辅助循环模型操作简单、稳定、安全、实用，是进行体外循环相关并发症机理研究和对其进行干预的较理想模型。     

动脉内脉动流的温度、压强和速度的径向分布

目的 动脉内脉动流的温度径向分布以及与力学量的关系。方法 在Boussinesq近似下，将脉动流作为一级小量对流体运动方程组作微扰处理。结果 导出了含温度的脉动流方程，并解出了动脉内温度、压强和速度的径向分布。结论 (1)温度和速度分布都与脉动频率有密切关系，温度波动的幅值与脉动频率成反比；(2)当脉动频率增加时，温度和速度剧烈变化的部分将局限在接近管壁的薄层中；(3)温度和轴向速度分布的变化具有相似性。     

分岔动脉血管脉动血流的动力学分析

通过分析血管性肺癌介入治疗的特性，建立了分岔动脉血管二维几何模型和动脉血流平均流速脉动流模型。基于SMPLE算法对分岔动脉血管脉动血流的动力学进行了数值模拟，获得用导管注射药液时血液流场的变化情况。结果表明，建立的典型几何模型和血液平均流速脉动流模型可较好地分析临床上观察到的血流动力学现象，能反映分岔动脉血管脉动流的特点。为实施进一步数值模拟提供了可靠的前提，此项研究的计算结果也为优化血管性介入治疗等提供了血流动力学依据。     

血流切应力作用于内皮细胞对脂质过氧化物产生的影响

目的：研究血流脉动切应力对循环液中脂质过氧化物产生的影响。材料与方法：本室已已建立怕体外模拟脉动循环装置及硫代巴比妥酸测定法，进行１９，２９与５６．２５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ＾２两组切应力作用于培养人脐静脉内皮细胞０，１，２，４，６，１０，２４小时后循环液中脂质过氧化物含量变化的实验。结果：在两组模拟脉动切应力的作用下，循环液中ＬＰＯ含量均实验１小时开始增加，４小时达最高值，之后下降，于６小时后下降趋于