離心式人工心臟泵血流動(dòng)力學(xué)特性分析與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著人們生存壓力的增大，心臟病患者數(shù)量逐年增加。目前對(duì)于心臟病的治療主要依靠藥物維持和換心手術(shù)，其中藥物維持極其昂貴，而且藥物維持并沒(méi)有從根本上解決心臟病問(wèn)題，供體嚴(yán)重短缺也使得換心手術(shù)受到限制。安裝人工心臟作為一種新的心臟病治療手段，具有無(wú)需等待供體，費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，給廣大心臟病患者帶來(lái)福音，因此人工心臟具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。良好的血液相容性是是人工心臟應(yīng)用的前提，血流動(dòng)力學(xué)特性決定了人工心臟泵的血液相容性，因此研究和改善人工心臟泵

2、的血流動(dòng)力學(xué)特性對(duì)于提高其血液相容性具有十分重要的意義。
　　針對(duì)第三代離心式液力懸浮人工心臟泵，本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)心臟泵泵體的血流動(dòng)力學(xué)特性以及其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)性能的影響進(jìn)行研究?；陔x心式旋轉(zhuǎn)機(jī)械的理論與人工心臟的基本要求，建立離心式人工心臟泵流場(chǎng)三維模型，并通過(guò)仿真計(jì)算水力性能，驗(yàn)證所建立的模型是否符合人工心臟的基本工作要求。結(jié)合流場(chǎng)分析與溶血數(shù)值化分析，建立兩者之間相互描述的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)血流動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析

3、。根據(jù)流場(chǎng)分析所發(fā)現(xiàn)的紊亂流動(dòng)問(wèn)題，提出優(yōu)化方案，并基于血液相容性對(duì)人工心臟泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　根據(jù)仿真分析結(jié)果，人工心臟泵流場(chǎng)中葉輪出、入口及隔舌處易出現(xiàn)紊亂復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象，易引起溶血及血栓的發(fā)生；合理的控制輸入流量及轉(zhuǎn)速，避免在流量相對(duì)過(guò)大或過(guò)小以及轉(zhuǎn)速相對(duì)過(guò)大的工況下運(yùn)行，可以保證人工心臟泵具有更好的血液相容性；在葉輪入口處合理地增設(shè)導(dǎo)流錐，可以對(duì)流場(chǎng)起到優(yōu)化的效果，從而提高人工心臟泵的血液相容性。
　　血流動(dòng)力