轴流泵在左心辅助装置中的应用

轴流泵在左心辅助装置中的应用北京心肺血管医疗研究中心─安贞医院蔺嫦燕左心辅助循环是通过一种辅助泵的装置，将左心的血液引流到泵内再注入主动脉系统，从而减轻左心室负担。采用这种血泵进行辅助循环时，通过左心室顺应性的改变和射血阻抗的降低，能明显改善左心室的...     

基于电磁驱动的体外膜肺氧合搏动式泵血系统

根据电磁学原理建立梯度线圈-永磁体模型,本研究设计了一款新型电磁驱动搏动式血泵,主要包括驱动装置、泵头装置、冷却系统以及体外循环管路等.搏动式血泵运动速率接近正常人体心率,模仿心脏的节律跳动,产生搏动式血流,实现了搏动式泵血.通过搭建实验平台,采集基于电磁驱动的体外膜肺氧合(extracorporeal membran...     

搏动式血泵的电磁驱动装置设计及可行性研究

为了实现搏动式血泵的驱动,设计了一种新型电磁驱动装置。基于模拟体外循环实验对装置进行相关的可行性实验研究。研究结果表明:驱动线圈结构设计过程科学合理,且驱动力规律满足血泵驱动要求;平均灌注压与驱动电流的线性拟合方程为y=33. 074x+6. 6563,R^2=0. 9784,表明该驱动装置能够按照设定的压力值输出搏动流以满足实际应用需求。装置的驱动效率为21. 83%。研究表明我们所设计的新型驱动装置能够作为搏动式血泵驱动。     

磁悬浮离心式心室辅助装置的体外溶血测试**

背景：心室辅助装置已广泛应用于心力衰竭患者的治疗。虽然有不同的血泵在国外应用于临床,却很少在国内应用,主要原因是其价格太高。因此在国内研制相对价格较低的能应用于临床的自主血泵迫在眉睫。 目的：测试置入式磁悬浮离心心室辅助装置主体血泵的溶血性能。 方法：通过计算流体力学方法,对磁悬浮离心式心室辅助装置主体血泵内部流场做初步分析。血泵在后负荷100 mm Hg     (1 mm Hg=0.133 kPa)、流量5 L/min 情况下,通过体外模拟血循环系统驱动羊血测试血泵体外溶血性能,计算血泵实际标准溶血指数NIH。 结果与结论：在设计工况下计算流体力学结果显示血泵内部流线平稳,整个流道内部壁面剪切力均在68.5 Pa以下,内部静压力分布均匀,过渡平稳,没有不良区域出现。体外溶血实验测得标准溶血指数NIH值为(0.075±0.017) mg/L。提示血泵驱动叶片及内部流道设计合理,同第3代血泵相比有较好溶血性能。血泵实验期间无不良状况发生,可以进行下一步长期的动物体内实验,进而评估血泵体内血流动力学性能和血泵置入对实验动物脏器的影响。     

一种经皮植入式左心辅助装置的泵流量测试

目的 研究设计一种能用于心血管急危重症的经皮植入式左心辅助装置（血泵）。方法 根据机翼理论,设计一种经皮植入的左心辅助装置,通过测量3种不同参数（叶片旋转角度、血泵出水口距离、血泵出水口长度）的血泵所能产生的流量,最终选择最优化的血泵设计。结果 经过简易流量测定装置测量,当血泵采取单叶设计,血泵叶片的旋转角度为720°时,或血泵出水口与叶片的距离为0 mm时,血泵出水口长度为4 mm时,血泵流量最大。结论 选择能产生最大流量的参数值,研制出一种可在体外正常运转的经皮植入式左心辅助装置,为最终研制一种可用于临床的经皮植入式左心辅助装置提供理论和数据支持。     

磁耦合驱动搏动式血泵的可行性研究

目的提出一种磁耦合驱动搏动式血泵结构并验证其可行性。方法基于磁场传递往复作用力模型以及推拉互挽式结构设计磁耦合驱动搏动血泵,通过建立磁力驱动模型,计算耦合力大小,制作样机并对样机进行体外循环模拟试验,获得压力和流量实验数据。结果采用生理盐水作为循环介质,固定后负荷,增加前负荷,血泵输出量减少,没有明显线性趋势;固定前负荷,增加后负荷,血泵输出量减少,且具有一定线性趋势。设置驱动频率为75次/min时,调节前、后负荷改变范围分别为0.665~3.990 k Pa(5~30 mm Hg)和5.320~11.970 k Pa(5~30 mm Hg),可使输出量在保证线性关系条件下达到2.0~3.1 L/min。结论该搏动式血泵流体力学特性基本满足体外膜肺循环的需要,仍需进一步研究和改进;研究结果具有重要的应用前景,尤其对替代目前临床体外膜肺氧合设备的血泵装置具有重要意义。     

一种可植入式磁悬浮离心血泵的流场分析

目的 设计和研发满足心室辅助要求的植入式磁悬浮离心血泵.方法 应用计算机辅助设计(CAD)一种磁悬浮式的离心血泵,应用计算机流体力学方法对新型血泵的流场进行分析.结果 ①在血泵流道内血液流动无滞留区域.②叶轮底端血液由外向内进入中心悬浮装置下端,并经过中心悬浮装置与叶轮之间的空隙回流入叶轮中心.③叶轮上端血液回流入叶轮中心,并与流入道的血液汇合,重新流入凹槽内.结论 血液在血泵流道充分流动无滞留部位.叶轮上下端有部分血液回流可以使血泵工作效率降低,但回流的血液具有防止血栓形成、协助叶轮悬浮、防止局部过热的作用.血泵入口叶轮衔接部位及血泵出口衔接部位为潜在涡流区域.     

左心室辅助装置技术现状及未来展望

介绍了临床应用的左心室辅助装置的类型和结构特点,分析了基于生理机制的血泵电机参数的血泵控制策略;提出基于多生理信号约束的控制策略控制血泵输出,易满足受体的需求。结合血泵系统现状,从血泵的结构、穿皮能量传递方式和控制策略等方面探讨今后的研究目标。     

基于计算流体动力学的新型电磁驱动搏动式灌注血泵泵头优化分析

目的应用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对电磁驱动搏动式灌注血泵流场进行仿真分析,通过改进泵头结构改善血液在血泵的流动状态,提升其抗溶血性能。方法应用Fluent 17. 0分析泵头结构变化对泵内流场的影响,通过血液流入和流出的4次仿真实验,分析内部液体的流线分布、中轴面上的湍流动能分布、血液流经泵头的压力损失和模型表面受到的切应力。结果在4次实验中,泵头入口与出口管路对称且与对称轴的夹角α=30°时,液体流线无明显紊乱,湍流程度较低;实验1中压力损失最小,为376. 8 Pa;实验1、2中的最大切应力分别为258. 6、302. 8 Pa,符合压力损失和溶血程度等血泵生物力学性能要求。选择α=30°模型为该电磁驱动搏动式灌注血泵的泵头结构,并通过3D打印技术进行制作。结论经过对泵头的优化分析,血泵溶血性能得到改善。研究结果可以运用到新型电磁驱动搏动式灌注血泵的设计与实验中。     

离心血泵内部流场数字模拟及溶血分析

血泵是心脏辅助循环装置的核心部件之一,其运行过程中所产生的血栓和溶血超出安全范围将会引发多种并发症,严重者甚至危及病人生命,因此血栓和溶血问题是衡量血泵性能的重要指标也是血泵的重要研究课题。研究表明,溶血主要是由血泵内叶轮的机械运动及血液的复杂流动的高剪切力引起。因此溶血多出现在血液与固壁接触面上及复杂流动的流体问。本次研究的目的是要探索用数值模拟的方法分析离心血泵内部的流场及溶血情况,在研究中通过与上海某医院合作实验采集一种叶片式离心血泵运行过程中的实验数据,再对该叶片式离心血泵内部流场进行数值模拟,通过对比血泵实际运行情况与数值计算结果对其内部血栓和溶血问题进行系统的分析研究,最终数值模拟分析的情况与该血泵在实际运行中的血栓和溶血情况基本相符。通过本次研究探索用数值模拟的方法对血泵的血栓和溶血现象进行分析,特别是对溶血现象进行一定程度的定量分析,此分析结果及分析方法可为血泵优化及临床应用做方法指导之用。     

血泵溶血的研究进展

国内外研究人员为克服溶血问题做了大量的工作,对血泵溶血性能作出了评价标准,通过利用实验和仿真手段对可能造成溶血的因素,如血泵结构、叶轮参数、血泵材料、血泵流场分布等做了很多的研究,分析了这些因素与血泵溶血的关联性,从而为在一定程度上解决血泵的溶血问题找到了方法。我们对目前血泵溶血的研究进行了综述。     

电磁搏动式血泵的温度场仿真分析

电磁搏动式血泵是基于电磁感应原理制作而成的，长时间通电工作会引起血泵升温。如果血泵温度过高会使血泵损坏，甚至可能使泵内循环血液温度过高，对血液成分造成破坏甚至威胁生命，因此研究电磁搏动式血泵温度，对其进行温度场分析是必要的。通过使用有限元分析软件对血泵进行温度场分析，可以直观观察血泵工作温度。仿真结果表明，在设定电磁搏动式血泵工作1 h情况下，血泵温度最高处在驱动绕组处，最高温度为100.3℃，泵内与37.0℃循环血液接触面的温度变化不大,最高温度为37.5℃，因此电磁搏动式血泵不会对血液成分造成破坏，但是需要对驱动绕组进行降温处理以免破坏血泵,对循环血液造成影响。     

螺旋血泵的CFD分析

溶血和血栓是目前国内心室辅助装置不能应用于临床的主要原因。血泵的不良血液动力学特性是导致溶血和血栓的主要因数。计算流体力学（CFD）方法目前被广泛应用于血泵设计,它可以准确有效地反映血泵内部流场状态、血泵压力流量曲线以及血泵内部流场剪切力分布状态等。本研究采用CFD方法对自制螺旋血泵的泵腔、出入流口进行流场分析,内部流场采用三维彩图显示。结果显示CFD分析结果很好的与体外实验结果吻合。血泵血液动力学特性,以及内部血流状态采用CFD方法分析,可以有效地分析血泵血液相溶性方面的问题。     

血泵溶血的研究进展

国内外研究人员为克服溶血问题做了大量的工作,对血泵溶血性能作出了评价标准,通过利用实验和仿真手段对可能造成溶血的因素,如血泵结构、叶轮参数、血泵材料、血泵流场分布等做了很多的研究,分析了这些因素与血泵溶血的关联性,从而为在一定程度上解决血泵的溶血问题找到了方法.我们对目前血泵溶血的研究进行了综述.     

一种新颖的心脏修复装置—血泵

本文介绍的一个新颖的心脏修复装置正用于临床试验。这种称之为血泵的装置具有独特的构思,它可作为临时的左心室的辅助血泵。该装置用一个直径为7毫米的微型轴流泵代替将左心室向主动脉泵血的主动脉辦。由外部马达提供的机械动能从一个类似于导管的柔软电缆通过经皮而到达泵。这种设计思想使得泵通过股动脉插入而无需作大的手术就能完成安装。这种血泵慨念的提示对于所使用的微型泵的     

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。     

关于叶轮血泵血栓问题的研究进展

叶轮血泵具有体积小、重量轻、效率高等优点 ,是心室辅助装置 (VAD)发展的一大主流。在美国、日本及欧洲一些国家已得到了临床应用 ,取得了较好的效果。但是 ,在研究过程中也发现一些问题 :血栓形成、血液破坏、密封等 ,严重阻碍了它的发展。血栓形成一直是研究者们设法解决的问题。优化血泵的结构、改良与血液接触的表面材料是减少血栓形成的主要方法     

微机化驱动装置的研究

设计一种新的微机化气动驱动装置,包括驱动系统和控制系统,驱动系统采用单泵气源,由同一膜片泵同时作为正负气源;控制系统由计算机控制电磁阀对大气开放使驱动气压稳定在设定范围,由传感器采集生理或模拟生理信号,经A/D转换后输入计算机系统,处理后输出相应信号对血泵泵率、驱动正压、驱动负压、正负压时间比进行调整,使血泵泵血活动接近生理规律.计算机程序用C语言写成,以图形界面与使用者进行人机对话,具备冻结、打印功能,实验结果可长期保存,并可记录.结果:模仿机体的减压反射、Starling法则对心脏调节活动进行检验,测试结果与预期符合.此装置与血泵结合构成人工心脏或左心辅助装置.     

Penn式电动心室辅助装置的自适应主动脉压力观测仪

电动心室辅助装置(EVAD)是用来改善心输出量的,它主要适用于那些心脏受到严重损害但仍保留有部分泵血功能的病人。Penn式EVAD是一种植入型装置,它与未损伤的心脏串联或并联工作。对着贮血囊移动推板即可产生血液。本文介绍了一种用于这种EVAD的主动脉压力观测仪,     

磁驱动血泵溶血分析

测试磁驱动轴流心室辅助装置主体血泵溶血性能。利用计算流体力学(CFD)软件ANSYS,基于红细胞受到切应力和相应曝光时间的计算溶血方法预测血泵溶血性能,计算红细胞粒子随着时间推移在血泵内运动轨迹上受到破坏程度。通过体外模拟循环实验实际测试血泵体外溶血性能,计算得到血泵实际标准溶血指数。CFD计算结果转化的标准溶血指数与实际体外实验结果比较相差较大,与CFD计算简化和实际计算循环周期有很大关系。磁驱动轴流心室辅助装置主体血泵有较好的实际溶血性能,血泵实验期间无不良状况发生,可以进行进一步实验。