新型人工曲面机械双叶瓣体外脉动流实验

自体心脏瓣膜为无神经元控制,在多物理场因素引导下,血液流动场、瓣膜和腱索之间相互作用运动,保持血流单向流动。经临床研究表明,患者植入瓣膜后的瓣膜并发症及患者生存率,与瓣膜结构、血流流场密切相关,对此评价瓣膜的血流动力学性能对改进瓣膜结构具有重要作用。自制新型曲面双叶型机械瓣膜,通过理论解析和瞬态流固耦合模拟分析讨论瓣膜最大开启时瓣膜的血流动力学性能;并在体外动态仿真环境下,对曲面型双叶瓣膜进行血流动力学测试,采用Vivitest脉动流实验平台测量,通过测试瓣膜压力、开口面积、返流量等物理量来衡量瓣膜在主动脉位置的使用性能。最后研究同St.Jude双叶瓣和国内GK瓣等同类机械瓣的动力学性能作对照,根据评价结果前瞻性地研究双叶曲面机械瓣结构性能。结果表明,研制的新型曲面瓣膜具有优良的血流动力学特性。

新型人工机械心脏瓣膜疲劳磨损实验研究

为检验新型瓣膜的疲劳磨损特性,采用 TH-2200型人工心瓣疲劳寿命测试仪对聚甲醛瓣叶的双叶心脏瓣膜进行加速疲劳实验,并对疲劳后的瓣膜进行扫描电镜检测,发现该瓣膜经4＆#215;108次疲劳测试后,瓣环无明显磨损,瓣叶转动灵活,心瓣正常工作,但在瓣环枢轴坑的部分位置发现少量粘附的聚甲醛颗粒,尺寸约0．1~1μm,瓣叶总磨损率为0．681％.虽然新型瓣膜疲劳实验证明了瓣膜结构设计合理,能够满足国家标准要求的疲劳寿命,但是仍需要对瓣叶材料表面进行处理,进一步提高瓣叶的耐磨性.

新型人工机械心脏瓣膜加速疲劳试验

为评价新型瓣膜的开闭状态及疲劳特性,采用TH—2200型人工心瓣疲劳寿命测试仪对聚甲醛瓣叶的双叶心脏瓣膜和ON-X心脏瓣膜进行疲劳实验,并利用高速摄像机对瓣膜的开启与关闭情况进行跟踪,考察瓣膜的瞬时运动状态.实验结果发现,在体外加速疲劳实验中,新型双叶心脏瓣膜与ON-X心脏瓣膜在相同频率下具有相近的开启关闭周期,在瓣叶开启至极限位置时都有抖动产生,该瓣膜经3×108次疲劳测试后,瓣环无明显磨损,瓣叶转动灵活,心瓣正常工作.

基于ANSYS Workbench刚度分析的人工心脏瓣膜设计

利用ANSYS Workbench软件对St.Jude瓣膜和与St.Jude瓣膜结构相同的钛合金瓣膜进行刚度分析,根据结果优化钛合金瓣膜结构。通过计算机辅助工程对优化后的双叶机械心脏瓣膜进行装配模拟分析,得到瓣膜变形的应力应变情况。瓣环的最大应力未超过材料的屈服强度,利用三维坐标测量仪对装配前后进行检测,结果表明:根据模拟的最小变形可以进行装配,装配后的瓣环未发生塑性变形。

AZ31镁合金细丝拉拔工艺的研究

对AZ31镁合金细丝的拉拔工艺进行了实验研究,分析了拉拔速度、单道次变形量对细丝拉拔的影响,也分析了镁合金细丝的退火工艺。实验结果表明,室温条件下的冷拉拔和退火工艺相结合可以实现镁合金细丝的连续拉拔和晶粒细化的目的。

可用于双叶心脏瓣膜的聚甲醛的血液相容性评价

对316L不锈钢、聚甲醛(POM)以及低温各向同性热解碳(LTIC)材料的血液相容性进行了研究,初步探讨作为心脏瓣膜瓣叶材料的可行性。通过样品表面水接触角的测量判断亲疏水性,利用血小板黏附实验、凝血酶时间测定以及溶血率实验评估其血液相容性。结果表明:POM具有疏水性、较低的溶血率,样品表面血小板的黏附数量和被激活程度均低于316L不锈钢并与LTIC相近。本研究指出了POM作为双叶心脏瓣膜瓣叶材料的潜在应用价值。