主动脉内经皮左心室辅助泵出口处流场非定常模拟分析及其影响

目的:分析主动脉内经皮左心室辅助泵出口处的径向血流及其对主动脉内皮细胞造成损伤的可能性。方法:运用计算流体力学(CFD)对一款经皮左心室辅助泵在主动脉直径分别为20、30、40 mm 3种情况下进行非定常数值仿真,分析血泵出口处的流场分布。通过研究其速度、压力和剪切应力分布情况来分析血泵径向血流对主动脉血管内皮细胞的影响。结果:数据结果显示,血泵出口处的径向血流对3个模型额外增加的正应力分别为24、17、8 mmHg,近壁面剪切应力大于25 Pa的比例分别为19.3%、13.6%、3.0%。结论:实验表明,经皮左心室辅助泵的植入会增大主动脉压和近壁面剪切应力,而且主动脉直径越小,其效果越明显,因此对于主动脉直径偏小、患有高血压或动脉病变的患者应谨慎使用。

3D打印左心室磁悬浮辅助泵的应用与研究

通过CAD软件完成了左心室磁悬浮辅助泵的整体结构设计,利用计算流体动力学的方法对自主研发的左心室磁悬浮辅助泵进行数值模拟研究,根据实际工作状况对叶片承受的最大剪切应力、压力及血流流场的分布情况进行分析,结果显示:叶片最大剪切应力符合生物力学性能要求,叶片底面压力分布均匀,血流流迹没有出现涡流或回流的现象。应用3D打印技术对装配部件进行快速制造,系统调试并实验研究了左心室磁悬浮辅助泵的体外工作状况,为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关流体动力学实验提供了参考依据。

新一代左心室磁悬浮辅助泵血流动力学分析

目的 降低左心室磁悬浮辅助泵的血栓形成概率和溶血风险,提升辅助泵供血效率。方法 利用计算流体动力学方法,研究泵体出口直径、出口角度、出口与泵内壁面连接处圆角尺寸和转子与壳体间间隙对流场的影响,优化泵体内部结构,改善流体动力学性能。结果 新一代左心室磁悬浮辅助泵与上一代辅助泵相比,泵内壁面最大壁面剪切应力(wall shear stress,WSS)降低约23. 6%,辅助泵内转子壁面最大WSS降低约47. 4%,WSS>200 Pa区域面积降低约76. 2%,出口流量提升约14. 4%。结论 新一代左心室磁悬浮辅助泵内部血流流迹趋于平缓,血流流体动力学性能有综合提升。研究结果为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关实验研究提供参考依据。

推板式左心室辅助血泵及其体外模拟试验

本文报告了一种新型设计的左心辅助血泵，其特点是采用推板结构，具有运动平稳，耐用可靠，有利于防止血栓；同时还可以利用ＨａＬＬ传感器显示泵的运动和排血量；该血泵还以主动脉内气囊（ＩＡＢＰ）反搏的驱动装置（Ｄａｔａｓｃｏｐｅ）作为左心血泵的驱动与控制系统，实现与人体心率同步辅助或非同步辅助，很方便在医院推广。实验证明，在泵率８０～１２０ＢＰＭ条件下，可得４．７～６．２Ｌ／ｍｉｎ的泵排出量，能满足对一般病人进行辅助循环的要求。

左心室辅助装置研究中的扫描电镜观察

作者运用扫描电镜分别对四只成品左心室辅助泵,和四只动物实验后的左心室辅助泵,以及若干特制标本的表面进行系统的观察。研究发现,血泵内表面的缺陷有气泡突起,气泡开口,入侵异物,和凝胶粒子等。这些表面缺陷是血栓形成的主要原因,但可以通过合理的工艺和严格的质量控制加以防止。经过质量控制后血泵,其内表面未见表面缺陷。动物实验后血泵内有不同程度的白色血栓和纤维旦的沉积。近期实验结果表明,由于表面缺陷得到控制,血泵抗血栓性能有显著提高。

仿生左心室辅助血泵设计

该文设计一种新型的仿生左心室辅助血泵,其特点是采用液压驱动弹性隔膜结构,具有供血平稳、可靠,有利于防止血栓;可以利用流量传感器、压力传感器检测显示泵进、出口的血压和泵血量。该血泵可以根据人体心电R波实现与人体心率同步辅助或非同步辅助。设计目标是实现仿生搏动。动物实验中,血压波形逼近期望值,流量能够按照设定值稳定搏出,证明该泵能满足对心脏病人进行仿生左心室辅助的要求。

非体外循环下植入左心室辅助血泵的研究

近年来，在国内外左心室辅助装置的临床应用例数越来越多，但有关左心室辅助植入手术的报道相对较少。一般血泵植入术主要采用在体外循环下进行，缺点是可以引起炎症反应、血液破坏等。为了减少左心室辅助的心尖部手术植入时的并发症，我们在前期研究的基础上，对所研制的FW型轴流泵的手术植入方式采用在非体外循环下进行，现报道如下。

辅助循环在婴幼儿难治性心力衰竭治疗中的应用

目的总结应用体外膜肺氧合(ECMO)和左心室辅助泵(LVAD)监护治疗婴幼儿难治性心力衰竭的经验。方法 13例复杂先天性心脏病(CHD)术后患儿和1例爆发性心肌炎患儿因发生难治性心力衰竭接受辅助循环;其中ECMO组8例,LVAD组6例。辅助循环期间监测动脉、中心静脉、左心房、右心房压力,以及血清乳酸浓度、混合静脉血氧饱和度,调整正性肌力药物剂量,激活凝血时间(ACT)维持在150～180 s,红细胞压积为30%～35%,血小板数量>80 000/mm3。当血压稳定、脉压差≥20mmHg、左心室射血分数达50%时,撤离辅助循环。结果 ECMO组和LVAD组平均辅助循环时间为(147±152)h;辅助循环后,平均动脉压由(48.1±5.2)mmHg上升至(60.2±7.8)mmHg(P<0.05);血清乳酸浓度由(5.1±0.8)mmol/L下降至(3.6±0.5)mmol/L(P<0.05)。患儿脱机生存率为57.1%(8/14),出院生存率为42.9%(6/14)。主要并发症为严重胸、腹腔出血(63.7%)。神志淡漠4例(28.6%);多脏器功能受损8例(57.1%)。随访4～26个月,左心室射血分数≥50%,心功能Ⅱ级,遗留轻、中度大脑萎缩及神经系统后遗症2例,患儿生长发育明显改善。结论辅助循环是CHD术后难治性心力衰竭较好的治疗方法;ECMO更适合用于小年龄的复杂CHD患儿;出血是辅助循环中的严重并发症。

人造心脏泵及心脏瓣膜泵研究

自1995年以来,江苏大学医学工程所先后研制四种不同设计及用途的心脏泵及心脏瓣膜泵,分别在美国德州大学医学院及镇江市第一人民医院先后用于动物试验。最近研制的江大IV号泵是心室内辅助泵,用于急性病人的抢救。

心脏移植手术病人的麻醉处理

随着医疗技术的提高、免疫抑制药有效应用．心脏移植手术已成为当前治疗各种病因所致终末期心脏病的有效办法。全球每年约完成3000余例心脏移植术，其中原位心脏移植是最主要的术式。心脏移植手术的成功与否，不权依赖于供心的获取和手术的技巧，围术期的麻醉处理也至关重要。本文系作者在澳大利亚访问学者期间，澳大利亚皇家柏斯医院67例（1994年至2004年7月）心脏移植术的围术期麻醉处理的回顾性总结。