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。     

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。     

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。     

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。     

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…

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     

人工循环必须脉动流吗?

人工循环必须脉动流吗？１前言很久以来，人们进行了很多关于在人工循环时是否需要脉动流的研究。特别是自体外循环用于开心术以来，关于是否必须应用脉动流到目前也没有结论。造成这一现状的一个主要原因是在体外循环病理生理的研究中，麻醉、手术操作、血液稀释、冷却及...     

YPV-I型牦牛心包瓣膜动物体内血流动力学

本研究报导了用20—23mm牦牛心包瓣置换二尖瓣的山羊11例。在术中测定置换前、后的左心房和左心室压力曲线,以及主动脉流量曲线。用同时测得的曲线计算出经天然和人工心瓣的平均压力降和平均流量。再根据Gomin公式求得心瓣的有效开放面积。在我们的实验条件下,人工心瓣的平均经瓣压力降比天然心瓣高出50％左右,前者的有效开放面积比后     

体循环模拟装置的研制

为研究左心室辅助装置而研制出一套体循环模拟装置。它是由血泵、体动脉腔、阻力器和体静脉腔组成。以密闭气腔模拟血管顺应性(Ccmpliance),分别以双密闭气腔和单密闭气腔模拟动脉系统和静脉系统。由波纹管、锥形阀和弹簧构成阻力器模拟外周阻力血管作用。本装置具有升支比较陡峭、降支段有明显重搏波基本符合人体主动脉压力波形以及(?)-CC曲线与正常人体动脉流曲线相似的特点。     

热解碳翼形双小叶心瓣在动物体内的血流动力学

本工作对热解碳翼形双小叶心瓣在山羊身上进行了血流动力学性能的评价。用内径为16mm的这种人工心瓣作二尖瓣置换术。经换瓣前、后测量的左心房、室压力曲线及升主动脉的流量曲线而计算出经瓣压力降、经瓣血流量和心瓣有效开放面积分别为:0.57±0.16KPa对0.54±0.20KPa (P>0.5)、69.07±16.92ml.sec~(-1)对47.51±13.02ml.sec~(-1) (P<0.01)和1.10±0.28cm~2对0.77±0015cm~2(P<0.01)。与本研究室所研究的内径为20mm的YPV-Ⅰ型牦牛心包瓣膜相比,心瓣置换前的此三个参数和置换后的经瓣血流量无显著性差异(P>0.5)。但置换后,双小叶心瓣的经瓣平均压力降低于牦牛心包瓣(P<0.01);双小叶心瓣的有效开放面积大于牦牛心包瓣(P<0.01)。如果两种人工心瓣的尺寸相同,则本文研究的双小叶心瓣会有更好的血流动力学性能。     

脉动流实验装置研究

为了进一步研究脉动流的压力和流量分布规律,本文设计了一套可以产生脉动流,并可进行弹性管道内流体压力和流量测量的实验装置。首先参照工业用液压系统的原理,利用单片机89S51控制电磁阀的开关频率,得到入口流脉动频率;再利用LabVIEW编写采集程序,得到管道内流体压力及流量的测量数据。通过初步测试及数据结果分析得出压力与流量的不同分布特征,即入口流脉动频率增加时,流量增加,管壁受到的压力也增大;对于相同的入口脉动频率,随着与动力源距离的增加,压力减小,流量没有显著变化。本文测试结果将为进一步的临床实验提供有效实验依据。     

脉动流低溶血叶轮血泵

采用特殊设计的扭曲叶轮,研制成脉动流叶轮血泵,当叶轮转速周期性改变时,产生出符合生理要求的脉动血流。由于血细胞的速度变化达极小,泵内紊流切应力也达极小,所以血泵达最佳的溶血性能。血泵输出的平均流量和压力,由输入电机的方波电压的平均值决定,与脉动频率基本无关。为了达到40mmHg的压力脉动又不产生返流,需要40％的收缩期和5V的电压脉动。脉动流叶轮血泵同时在收缩期排血和充盈,跟隔膜血泵不一样。在实验室作溶血比较时,脉动流叶轮泵的溶血约为自制隔膜泵的1/6和丹麦产Polystan脉动泵的1/13;动物试验中,脉动流叶轮泵工作20小时,试验动物体内血细胞计数,血色素和红细胞容积均下降得不明显,血浆游离血红蛋白保持在50mg％以下。     

心瓣置换的临床方面

引言近年来心瓣置换外科中尽管有许多改进,如病人的选择、外科技术和一般的术前处理,看来人工心瓣的选择还像过去一样混乱。必须说明,普遍认为目前不存在完善的人工心瓣,仍然存在着明显程度的与瓣有关的疾病,甚至死亡。过去的几年已看到大量的新型人工心瓣的开发,多数瓣都具备了显然赋有优越性能的设计特性。不幸地是,对于使临床医生作出正确选择的体内和体外心瓣试验数据的客观评价,一般说来临床医生很少全盘了解。由于心脏外科在其病人群体     

振动对管道气栓的体外模拟实验

为了从研究振动对生物体内物质的耗散作用出发，我们用振动进行了一系列体外模拟实验。实验证明，在一定范围内机械振动能起解除管道气栓的作用。在内径为１ｍｍ的塑料管道中，无论是充满水或是血液，如果被气体完全阻塞，只要加大管道两端的压差到适当程度就可能推动液体运行。但如果加上振动的作用，则推动液体运行所需要的压差可以降低５／６左右。当管道因气泡阻力而处于缓流状态时，振动起助流作用，而且有特定的频响曲线。实验结果说明，振动对表面张力和血液的屈服应力所造成的阻力，均有明显的衰减作用。     

Flow Chamber系统的优化设计及其用于血细胞和血管内皮细胞生物力学特性的研究

采用流室（ＦｌｏｗＣｈａｍｂｅｒ）系统模拟血流动力学环境，研究流动剪切力对血细胞、血管内皮细胞生物学特性和血细胞—内皮细胞之间的相互作用，是一项有效而热门的研究方法。其优点在于；（１）能实时地记录和观察剪切力对内皮细胞的作用；（２）能定量反映剪切力对血细胞、内皮细胞的作用；（３）实验简便、快速、能实现自动化控制，结果具有统计学意义。由于模拟的血流动力学环境有恒流、湍流、脉动流、回流等不同状态，因此，相应的ＦｌｏｗＣｈａｍｂｅｒ系统必须进行适当的改进。本文综述了几种用于不同流动状态下的ＦｌｏｗＣｈａｍｂｅｒ系统及其用于血细胞、血管内皮细胞生物力学特性研究等方面的成果，并提出了改进的方法及今后工作的重点     

单叶人工心瓣瓣架应力分析的光弹性方法

本文提供了人工心瓣瓣架应力分析的光弹性方法。解决了模型制作、加载方法、冻结和观察分析等一系列问题。并以作者们提出的一种单叶瓣型为对象,获得了全开和全闭两种状态下的全场等色条纹图,确定了瓣架孔口边缘应力集中的部位和大小,提出了改型设计的建议。本文给出的光弹性方法还可用于其他形式的心瓣瓣架应力分析,它比有限元法等数值方法简便、直观。     

145只羊心瓣环的测量(摘要)

对人工心瓣材料的选择,新颖心瓣及其支架的设计,以及研究生物瓣的钙化和耐久性等均需进行动物体内的人工心瓣置换试验。羊是人工心瓣膜植入研究的理想动物。羊的心脏、血管及体重适合标准的体外循环,其麻醉耐受性好,心脏能耐受45～60分钟的心脏停跳,因而有充分时间进行人工心瓣膜置换。并可进行较长时间随访。羊驯顺,易管理和圈养,减少了术后护理上的困难。为了在术前对     

血流动力学的医学应用与发展

血流动力学是指血液在血管系统中流动的力学,主要研究血流量、血流阻力、血压、切应力、扰动流等,以及它们之间的相互关系,对人类生命健康具有重要的影响。血流动力学在血管的弯曲、狭窄、堵塞、分叉以及肿瘤的治疗等方面具有重要的临床研究意义。目前,血流动力学在动脉血管搭桥、冠状动脉狭窄、腹主动脉瘤、动脉粥样硬化、脑动脉肿瘤以及旋动流等方面引起广泛研究。伴随着血流动力学的深入研究,心脑血管的手术规划、介入治疗等得到快速发展,基于血流动力学的临床检测和治疗仪器也越来越多。血流动力学因素,如血管压力、血管阻力、血流量、壁面切应力、血液黏度、流动分离、湍流、涡流等对常见血管疾病以及术后并发症的影响机理正在逐步深入探索之中,并已经取得了一定成果。     

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。     

一种模拟血液循环系统实验研究

目的 研究一种能够准确复现人体血流动力学环境的模拟血液循环系统（mock circulation system,MCS）用于心室辅助装置（ventricular assist device, VAD）、人工心肺机等人工器官研发过程中的体外测试。方法 建立一套包括体肺循环的双心驱动MCS,基本涵盖心血管系统的主要生理特征及功能,其中对瓣膜和动脉的模拟提出采用硅胶材料制作的新方式。该系统可以通过调整控制系统参数或结构参数来模拟正常人体、心衰、瓣膜疾病、动脉硬化以及外周阻性变化等多种生理环境,并利用传感器与控制系统实现压力、流量的实时显示、控制和数据保存。结果 该MCS模拟正常人体和多种病症下的血流动力学环境均与人体实际情况基本一致。并且新的瓣膜和动脉模拟方式减小了压力波动,使模拟效果更好。在模拟心衰病症下使用航天泰心HeartCon型VAD接入系统,可以看到其血流动力学环境（主动脉压力、左心室压力、心排量等）均能恢复到正常范围。结论 该MCS能够准确复现多种生理状态下体肺循环的血流动力学环境,为VAD等人工器官的性能测试和控制策略的设计提供有效的实验平台。同时,采用硅胶材料制作瓣膜和动脉的模拟方式也可以作为MCS研究中的新思路进一步完善。