ChinaHeart左心辅助装置的动物在体存活实验

验证磁悬浮离心式左心辅助装置—ChinaHeart VAD的在体血液相容性和可靠性,评估其对实验动物主要终末器官的影响。通过6例健康绵羊的在体存活实验进行评估。在心脏不停跳的情况下,装置入口插入左心尖,出口与降主动脉吻合。术前和术后做血常规、生化及血凝检查,术后连续监测动物存活及辅助装置运行状况。择期动物安乐死后,进行终末主要脏器的宏观和病理学检查。4只羊术后3～28 h内因麻醉或手术意外死亡;2只羊成功复苏并分别辅助20 d和38 d后施行安乐死。对于成功存活的2例实验动物,术后护理期间血常规、生化和血凝检查结果均在正常范围内,辅助装置无机械故障发生。尸检时1只羊(存活20 d)血泵泵体内发现一肉眼可见小块血栓沉积,其余无血栓形成;组织病理检查发现2只羊左肺贴近辅助装置部位均可见有小叶性肺炎,其余终末脏器无明显病变发生。ChinaHeart VAD在体辅助期间血液相容性能良好,对各主要终末脏器无显著影响,具有较好的可靠性;动物存活实验中麻醉呼吸管理和手术操作也至关重要。

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100mmHg(1mmHg=0.133kPa)、流量5L/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68.5Pa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。

磁悬浮离心血心室辅助装置在体实验及其血液相容性

背景:磁悬浮离心血心室辅助装置独特的心尖插管设计,可以在心脏不停跳状态下完成左心室插管,明显缩短手术时间,避免体外循环的有害影响。目的:验证磁悬浮驱动离心式左心室辅助装置的在体可靠性。方法:将磁悬浮驱动离心式左心室辅助装置装置入口通过不停跳方式植入绵羊左心尖,出口与降主动脉吻合。手术前后行全血、生化以及血凝检查,期间不间断采集与辅助装置主体血心室辅助装置功能相关的数据,并做主要脏器宏观和病理检查。结果与结论:在体辅助38d期间辅助装置无机械故障发生,心室辅助装置的流入和流出道未见血栓沉积,血液和生化检查结果均在正常范围。实验羊无明显并发症,主要脏器宏观和病理检查表明无缺血或梗死。证实磁悬浮驱动离心式左心室辅助装置具有良好的在体血液相容性和可靠性。

ChinaHeart左心辅助装置的体内动物实验评估

目的通过体内动物实验验证磁悬浮左心辅助装——China Heart VAD的运行可靠性及血液相容性,并观察China Heart VAD对实验动物主要终末器官的影响。方法择健康雄性绵羊6只,麻醉诱导、呼吸插管后开胸,将China Heart VAD植入体内。在心脏不停跳的情况下,形成由左心尖到辅助装置,再到降主动脉的辅助循环通路。术后常规护理并抗凝控制,术前和术后不同时间段分别做游离血红蛋白、血细胞和血液生化指标检查。术后连续监测辅助装置运行状况,待动物存活至预期时限进行安乐死手术,尸解做VAD内血栓探查及动物终末主要脏器的宏观和病理检查。结果 6例实验中,1台VAD在植入25d后停止运转,其余5台正常运转至实验结束;6例实验动物中有1例在术后第3天因肺部感染死亡,其余5例VAD植入后存活状态良好,术后细胞学和血液生化学检查结果均值在正常范围内;血浆中游离血红蛋白数值小于9.78mg/dL;因VAD停转行安乐死动物尸解时发现,血泵入口形成一个疑似来源于心肌内膜的增生组织,且叶片与泵壳之间同时附着一块血栓,其余5例装置内无任何附着物或血栓;组织病理学检查发现2例动物左肺贴近VAD装置部位均可见有小叶性肺炎,2例动物肾脏有局部坏死,其余终末脏器无明显病变发生。结论 China Heart VAD具有较好的可靠性,完全可以胜任长于一个月的连续心室辅助,且具有极优的血液相容性,对各主要终末脏器无显著影响。

ChinaHeart心室辅助装置溶血性能研究

目的心室辅助装置在治疗心力衰竭过程中会对红细胞造成破坏,本文欲在ChinaHeart VAD用于临床前测试其血泵的溶血性能,检验其血液相容性。方法血泵的溶血性能测试包括体外实验和在体实验。体外溶血测试中,将血泵连接至体外模拟循环试验台,调节血泵转速和阻尼阀使输出流量为(5.0±0.25)L/min,平均压力为(100±3)mmHg,驱动抗凝后新鲜羊血,分别在泵转动前(0 min)、泵转动后60 min、120 min、180 min、240 min时检测血浆游离血红蛋白(PlasmaFree Hemoglobin,FHB)含量和红细胞压积(Hct),计算血泵标准溶血指数(Normalized Index ofHemolysis,NIH)。在体溶血测试中,取2只健康雄性小尾寒羊,麻醉后将血泵植入心尖,建立由左心室经心室辅助装置到降主动脉辅助循环旁路,控制血泵辅助流量占总心输出量的60%左右,进行在体辅助试验,定期抽血检测血浆FHB含量和Hct值。将体外和在体实验结果同国内外典型血泵比较,横向评测ChinaHeart VAD血泵溶血特性。结果体外溶血实验中,血泵运行平稳,温度正常,无卡壳、漏液等状况。测得血泵体外NIH值为(0.0076±0.0016)g/100L。在体溶血实验中,2只羊分别成功辅助20天和38天,无明显肝肾功能障碍。FHB含量开始数天内呈上升趋势,分别达到最大值0.0846 g/L(存活20天)和1.0957g/L(存活38天),之后逐渐下降到术前水平。结论 ChinaHeart VAD血泵具有良好的体外和在体溶血性能,可以进行动物在体辅助长期存活实验。

心室辅助装置部分辅助对羊心脏血流动力学的影响

目的探讨左心室辅助装置在体部分辅助健康实验羊及对羊心脏血流动力学影响。方法实验中,通过心室辅助装置绵羊在体植入辅助实验,辅助装置入口通过不停跳方式植入左心尖,出口与降主动脉吻合。术前以及术后测量羊心输出量、平均动脉压、左房压、左室压(舒张期和收缩期)和心率等血流动力学参数。结果 8例实验动物,5例术后存活超过24 h。实验期间辅助装置没有机械故障发生。实验羊植入心室辅助装置在体部分辅助后,扰乱了羊正常的血液动力学状态,增加了心输出量,降低了心率及左室舒张末期压力,但是平均动脉压、左房压没有显著变化。结论正常实验羊植入心室辅助装置部分辅助支持后,左心室工作量减少,实验动物保持了一个比较正常的心脏血流动力学状态。

绵羊植入左心室辅助装置在体实验手术管理

目的探讨绵羊植入左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)在体实验手术管理的特殊要求。方法依照北京市实验动物管理条例,参考美国动物管理及使用委员会关于植入式LVAD实验动物评判标准和国际上LVAD动物实验经验,进行国产植入式LVAD绵羊在体存活实验。成年绵羊在心脏不停跳状态下完成LVAD植入手术,针对手术的特性,制定术前、围术期及术后的管理措施。结果成功实施6例绵羊植入式LVAD在体实验,1例LVAD在植入25 d后停止运转,1例实验动物在术后第3天因肺部感染死亡,其余4例实验动物植入后存活状态良好,达到在体实验30 d的实验预期。结论术前的精心准备、遵循严格的手术操作规程、术后早期严密的监护、术后精心护理以及选择合理的抗凝策略可有效的提高绵羊植入式LVAD慢性存活实验的成功率。

人工心脏磁悬浮系统涡电流位移传感器的设计

设计一种用于人工心脏的非接触式涡电流位移传感器。针对人工心脏磁悬浮系统特有的钛合金隔层结构,采用有限元分析涡电流位移传感器磁场,得到其结构参数;同时研制能实时监控传感器线圈绕制的装置,以提高线圈阻抗的一致性。经对传感器性能测试,结果显示所设计的涡电流位移传感器标准偏差为3.8%,灵敏度高于10%,能满足人工心脏磁悬浮系统的要求。

一款国产置入式心室辅助装置动物在体研究

目的通过实验动物在体研究，评估置入式左心室辅助装置的血液相容性、生物适应性、工作性能及可靠性。方法在心脏不停跳的情况下，采用左心尖到血泵再到降主动脉的循环旁路，在6只健康绵羊体内置入心室辅助装置，进行在体30天辅助实验。期间定期抽血检验血液学指标，实验结束后取主要脏器做尸检宏观和病理学检查。结果6例在体研究达到实验预期。血液学指标检查结果均值在正常范围内。尸解后血泵内部、流出道及吻合口无肉眼可见血栓，病理结果提示除了小部分左肺组织有小叶肺炎外，其余主要脏器均无病灶。结论实验心室辅助装置具有良好的在体血液相容性、生物适应性，工作性能可靠。

微型可置入式左心室辅助装置动物模型

目的尝试建立适合国产置入式心室辅助装置的动物模型，探讨适合所选实验动物的麻醉管理，规范可置入式左心室辅助装置（IVAD）置入手术流程和术后护理、尸解流程。方法实验动物选用绵羊，进行国产“同心IVAD”的在体存活实验。将心室辅助装置在实验羊心脏不停跳情况下置入实验动物胸腔，采用左心尖到降主动脉方式辅助。结果共完成23例动物在体实验，16例存活超过15天，12例超过30天。结论成功建立适合国产IVAD置入的羊动物模型，提高了置入实验存活率，延长了存活时间。