植入式人工心脏无线电能传输研究进展

人工心脏近年来发展迅速,在发达国家已逐渐成为末期心衰竭通用治疗手段。随着人工心脏性能不断提升,其经皮电缆感染问题已成为临床长期植入的瓶颈。无线电能传输是人工心脏理想的能量供给方式,但现有的磁感应经皮变压器和磁耦合谐振两种无线电能传输方案在传输距离、方位敏感性、可植入性和长期可靠性等方面还存在许多问题。回顾了人工心脏能量供给技术的变革,从临床需求出发总结了现有无线电能传输方案的优缺点,探讨了未来的发展方向。

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。

人工心脏差分涡流位移传感器的性能测试装置

针对第三代人工心脏磁悬浮系统中差分式涡流位移传感器的特殊结构,研制了一种基于正交坐标系的传感器性能测试装置。该装置将正交坐标建立于转子径向面上,以中空环形转子为测试靶板,以涡流传感器探头为测试点,通过改变传感器探头的二维坐标,实现对涡流传感器探头二自由度的性能测试。实验结果验证了该性能测试装置的可行性与有效性。

血液机械损伤体外模拟剪切装置研究进展

近年来,由于饮食环境及社会老龄化等多方面因素,心血管患者越来越多,且在中低收入国家的发病率呈上升趋势。机械循环辅助装置(MCSDs)可辅助或替代人体天然器官的泵血及氧合功能,是挽救终末期心衰患者生命的重要治疗手段,临床需求十分迫切。但在中长期临床应用中,MCSDs中非生理性流场引起的血液机械损伤已成为其发展的严峻挑战。研究人员已开发多种体外模拟血液机械损伤的血液剪切装置(BSDs)来研究血液机械损伤,但其损伤机理到目前为止尚未得到很好的阐释。回顾具代表性的锥板型和环形库特流血液剪切装置及其优缺点,对目前主流的环形库特流血液剪切装置进行了较为详尽的阐述和对比分析,讨论装置中影响实验结果的重要因素,从间隙精度、流道设计、密封及支撑方式、温度控制等方面对血液机械损伤体外模拟剪切装置的发展提出展望。

基于LabVIEW的磁悬浮轴承的静态刚度测量系统

磁悬浮轴承主要利用电磁力使转子悬浮于定子中,其刚度特性是磁悬浮轴承的重要技术指标,因此磁悬浮轴承的刚度测量是检验磁悬浮轴承性能的必要环节。文中建立了适用于混合控制的磁悬浮轴承在开环控制下的静态刚度测量系统。该系统利用LabVIEW软件开发测量平台,由X-Y-Z电控精密位移台、六自由度力传感器、激光位移传感器及高分辨率电流表等设备组成,并由工控机统一控制各测量单元,实现自动测量、自动采集与数据存储等功能,具有自动化程度高的优点。