人工心脏研究进展

人工心脏在近半个世纪的研制过程中，血泵的材质，结构，制作工艺，功能和使用寿命均有显改进，出现了气动，电动，电液压等不同驱动方式，所产生的血流也更接近生理心脏。最新的微型血泵还可植入主动脉内，通过促进局部血流而达到辅助整体循环的效果。人工心脏的控制系统也达到了智能化。迄今已有各种特性和功能的血泵先后研制成功。目前全人工心脏和心室辅助装置均已进入临床应用。既可作为心脏移植的过渡又可用于心衰病人的长期     

超导电磁人工心脏的研制

现有的隔膜型及离心型人工心脏久经研究,仍无法长期应用于临床。其机械可靠性和血液相容性不尽人意;超导电磁血液泵因此应运而生。两个同心圆柱之间充满血液,让电流通过血液,在超导磁场中便产生电磁力,推动血液旋转,象普通的离心型血泵,达到输送血液的目的。超导电磁血泵在强度为7Tesla的磁场中试验。当电流加大到1A时,0.9％的盐水开始流动,达到流量约1L/min,压力约0.098kPa(10mmH_2O)。为符合生理要求,超导磁场应加强至20Tesla以上。电磁血泵对血液的破坏,经试验证明,在可以接受的范围内。     

无源磁浮人工心脏泵的改进型设计

磁力轴承没有机械接触，机械旋转泵应用磁力轴承后就可以解决机械磨损及轴承处产生血栓的问题，但是，国外使用的磁力轴承均是电磁铁加位置测量及反馈控制，不仅结构复杂，体积大，而且消耗附加电能，整个系统的可靠性也差，作者探索用永久磁铁制作磁力轴承，研制成改进型无源磁浮叶轮泵，泵的转子径向由永磁体磁力支承，转子的一端紧固着叶轮，另一端镶嵌磁钢；与转子磁钢相对，驱动电机线圈产生旋转磁场，驱动转子旋转，在实验室用生理盐水试验，当转子静止或低于4000rpm旋转时，转子磁钢在轴向同位于转子和定子之间的隔板有一点接触，接触点位于转子的轴线上，当转子转速逐渐增加至4000rpm以上，转子在轴向与定子脱离，从而实现完全磁浮，由于转子轴向磁浮由液动力产生，且转子磁钢有陀螺效应，所以转子在浮起的过程中运转非常平稳，当用作左心室辅助装置时，叶轮血泵工作转速范围在5000-8000rpm之间，所以实用时转子完全磁浮是不成问题的，无源磁浮技术是对Earnshaw理论（1842）及Braunbeck推论（1939）的重大补充，将在其它科技领域得到广泛应用。     

人工心脏研究进展

人工心脏在近半个世纪的研制过程中 ,血泵的材质、结构、制作工艺、功能和使用寿命均有显著改进 ,出现了气动、电动、电液压等不同驱动方式 ,所产生的血流也更接近生理心脏。最新的微型血泵还可植入主动脉内 ,通过促进局部血流而达到辅助整体循环的效果。人工心脏的控制系统也达到了智能化。迄今已有各种特性和功能的血泵先后研制成功。目前全人工心脏和心室辅助装置均已进入临床应用。既可作为心脏移植的过渡又可用于心衰病人的长期辅助以便自体心脏恢复功能。大量试验研究证实了人工心脏的安全性和有效性。总之 ,随着人工心脏的功能完善将在临床中产生重要的应用价值。     

叶轮式人工心脏血泵流线型叶片的CAD与CAM

根据流线型叶片的解析表达式编制联系图形数据文件与图形编辑文件的接口程度作图，绘制叶片图形，采用圆弧拟合方法编制数字程度并线切割加工血汞叶轮，收到高效率、高精度、无污染等效果。     

应用计算流体动力学方法研究人工心脏流场

目的探讨计算流体动力学（CFD）方法在人工心脏设计中的应用。方法应用CFD Fluent6．1软件模拟不同状态下自制螺旋和轴流2种叶轮血泵泵腔、出人流口的流场状态．内部流场采用三维彩图显示。结果得到2种血泵在不同转速下压力流量情况和内部流场及剪切应力分布状态。结论模拟计算结果与体外实验结果对照显示CFD分析结果很好地提示血泵实际工作状态。CFD方法可以有效地提示设计血泵的血液相容性能，是血泵研制的可靠手段。     

人工心脏电动叶轮血泵动物试验及临床试用

研制的叶轮血泵在动物小公牛身上做左心室辅助存活试验，其中三头牛存活约２个月，血液生化检测表明，动物血液成分及器官功能均未有显著改变。     

植入式叶轮全人工心脏的原型设计

此装置具有一个两端均有输出轴的直流电机,左、右叶轮直接固定于输出轴上。有两个介于电机壳和泵壳之间的密封盒,每个密封盒内部都有磁铁——磁性流体结构,提供转子的非摩擦密封。由于不同的压力与流量比率,开式叶轮分别为混流型(左)和轴流型(右),两者都用新的三元理论的解析方法来设计,其扭曲的叶片形状由轴向螺旋线和径向对数螺旋线组合而成,以便减小血细胞的速度变化,降低泵中的雷诺切应力。随着电机周期性地改变转速,左泵和右泵同步地射血,产生符合生理条件的脉动流。泵输出通过改变电机平均电压来调节。两个泵的流量平衡是由叶轮泵的自动调节特性来实现的。根据叶轮辅助心脏的离体和在体试验结果,可知叶轮全人工心脏的溶血指标是可以接受的。     

人工心脏血泵驱民机的控制研究

本文介绍了一种新颖的泵机合一结构的人工心脏叶轮血泵驱动电机的控制系统设计。该控制系统取消顺,采用反电热进行位置检测控制,结果使血泵可靠性提高,性能改善,长度缩短,连接线减少,更适合于临床应用。     

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。     

人工心脏及心室辅助研究的进展

近年来对心脏因重症和病务而部分或完全丧失功能，临床上不能用常规方法进行救治时，通常应用人工制造的装置部分或完全替代病损的心脏以及补偿其生理功能，而心脏辅助循环是应用机械或生物机械手段部分或全部替代心脏的泵机能，维持全身良好的血液循环状况的治疗方法，分为左心室辅助装置（ＬＶＡＤ）右心室辅助装置（ＤＶＡＤ）及双心室辅助装置（ＢＶＡＤ）本文试对人工心脏及心室辅助研究进展，前景及问题作了一综述。     

血泵叶轮的流线型设计及其对溶血性能的影响

根据三元解析设计方法设计加工的血泵叶轮叶片 ,具有对数螺旋线形状。为研究不同的叶片数和螺旋角对溶血的影响 ,制作了两组共 5个叶轮。第一组叶轮具有不同叶片数 ,第二组叶轮具有不同叶片角 ,分别进行溶血比较试验。研究结果表明 ,叶片数为 6 ,对数螺旋角为 30°的叶轮溶血指数最低。这一结果同国外研究者推导泵最佳效率的理论分析结果是一致的     

基于传统轴流泵设计理论的人工心脏泵及其数值模拟

传统轴流泵设计理论主要用来设计大型工业泵,很多都是经验设计的总结,人工心脏泵的体积相比较而言则要小得多.本文改进了传统轴流泵的设计理论,结合人工心脏泵的工作条件和水力条件,引入了扬程范围判断和速度三角形修正相结合的方法,配合迭代逼近获得了人工心脏泵的初始模型,CFD模拟分析为模型参数选择提供了依据.结论表明,这种设计方法可以用来快速简单的获得一系列高效的人工心脏泵模型,具有一定的代表性.     

人工心脏及心室辅助研究的进展

近年来对心脏因重症和病伤而部分或完全丧失功能，临床上不能用常规方法进行救治时，通常应用人工制造的装置部分或完全替代病损的心脏以补偿其生理功能；而心脏辅助循环是应用机械或生物机械手段部分或全部替代心脏的泵机能，维持全身良好的血液循环状况的治疗方法，分为左心室辅助装置（ＬＶＡＤ）、右心室辅助装置（ＤＶＡＤ）及双心室辅助装置（ＢＶＡＤ）。本文试对人工心脏及心室辅助研究进展、前景及问题作一综述。     

叶轮设计对叶轮式人工心脏溶血性能的影响

为了评价人工心脏的叶轮设计对血泵溶血性能的影响 ,笔者设计加工了叶片角和叶片数分别为(2 0° ,6 )、(30° ,6 )、(40° ,6 )、(30°,5 )和 (30°,7)的五个对数螺线等角叶轮 ,并基于不同扬程和流量下的体外溶血试验 ,探讨了叶轮设计参数与血泵溶血性能之间的相关性 ,从而系统地评价血泵各设计及运行参数对溶血破坏的影响 ,获取了血泵最佳设计参数及运行工况点等重要数据。实验结果表明 :血泵采用叶片角为 30°的六叶叶片 ,进出口压力差 10 0mmHg ,流量 4L/min时 ,其对血细胞破坏最小。     

基于CFD的液悬浮人工心脏泵叶轮入口优化分析

目的应用计算流体动力学方法(computational fluid dynamics,CFD)对离心式双向液力悬浮人工心脏血泵流场进行仿真分析,通过改进叶轮入口结构来改善血液在血泵的流动状态,从而提升其抗溶血性能。方法从影响血泵溶血性能的角度考虑,基于N-S方程和k-ε标准双方程湍流模型,应用软件FLUENT6.3对离心式人工心脏血泵流场进行数值模拟,分析在设计工况下,叶轮入口处的结构变化对泵内流场的影响,以及流场中最大速度与溶血水平之间的关系,并根据流场分析结果对血泵叶轮入口进行优化。结果经过优化,血泵内流场紊乱现象得到改善,影响溶血值的切应力和曝光时间均有所降低,溶血性能得到改善。同时,对于离心式双向液力悬浮血泵,在设计工况下,其流场中最大速度有作为流场优化过程中的直观指标参数的潜力。结论该研究的仿真分析可为离心式双向液力悬浮人工心脏的设计积累一定经验。     

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。