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磁悬浮植入式心室辅助装置体外水力学及溶血实验
目的：测试一款小型磁悬浮植入式心室辅助装置的基本工作性能和体外溶血性能。方法通过体外水力学实验获得装置的基本工作性能；通过体外模拟实验（参照ASTM F1841标准）检测装置体外溶血性能。结果该磁悬浮植入式心室辅助装置主体血泵在3500 rpm左右能够提供5 L/min流量，100 mmHg压力的辅助支持；体外实验标准溶血指数值为（0.0007±0.0003）mg/dL。结论体外水力学实验证实该装置工作性能稳定，可以满足成人心室辅助的需求，同时也具有较好的体外溶血性能。
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心室辅助装置机械振动骚扰评价方法及平台研究
目的 心室辅助装置在植入人体后会持续受到的来自人体的振动冲击,对于全磁悬浮和液磁悬浮类心室辅助装置,如果无法抵抗此类骚扰,会导致转子的碰壁和磨损,进而严重影响装置的泵血能力和可靠性,甚至造成血栓进而威胁到人体的生命安全.因此评价各类心室辅助装置在不同振动骚扰模式下的抗振能力是很有必要的.方法 本文通过分析主动运动及受迫运动条件下人体对心室辅助装置的冲击作用,定义了三种振动骚扰模式:平动振动骚扰、转动振动骚扰和随机振动骚扰.结果 确定了的三种振动模式的骚扰水平,分别为6 g、10 rad/s和0.1 g2/Hz(5～150 Hz).按照骚扰水平的要求,搭建平动转动骚扰测试平台;使用商用随机振动平台完成了随机振动测试平台.结论 并对上述测试平台进行了测试和验证,结果表明,相关试验平台能够完成振动骚扰测试.
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对称结构磁悬浮离心泵心脏辅助装置及流体力学特性
目的:探讨采用对称设计的磁悬浮离心血泵对血泵抗血栓性的影响.方法:对称结构磁悬浮离心泵由园盘状的泵壳,入口管,电机定子,转子-叶轮体构成,转子-叶轮体中包埋两套经向永磁悬浮磁环及轴向控制永磁体.转子-叶轮体采用四极无刷直流电机的驱动方式.入口管外包绕轴向绕组并与轴向控制永磁体相对,馈电时可保持转子-叶轮体的轴向位置.该轴向电磁控制系统采用霍尔信号及反馈控制装置.本文样机大直径45mm,总长度75mm,总重量210g.所有血液接触面均采用钛合金加工制作.对称结构磁悬浮离心泵在体外模拟循环台进行流体力学特性测试.结果:实现转子-叶轮体的全悬浮需要约2.1W的能耗.悬浮功率还受到泵的重力姿态影响,变化姿态可导致约 ±0.5W的功率波动.体外模拟实验显示血泵可在6000r/min的转速条件下产生5L/min和100 mmHg压力的流体输出,能满足左心辅助的需求.改变转子-叶轮体的旋转方向对流体输出特性没有影响,与预想的特性一致.结论:对称结构磁悬浮离心泵流体力学特性可满足左心辅助需要.悬浮耗能虽受重力影响,但可以实现转子-叶轮体全悬浮.流体力学特性在改变旋转方向条件下不变,转子-叶轮体交替旋转的驱动策略可行.
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磁悬浮式带辅助支点离心血泵的可行性研究
提出带一个辅助支点的磁悬浮内置电机式离心血泵,泵出口采用了全新的设计方法,泵进出口及叶轮在一条轴线上,使血泵的流体结构较为合理.陶瓷滚珠支承使泵运行更稳定,可承受更大的负荷,且陶瓷在血液中不会被腐蚀,和血液相容性较好.在此基础上对血泵性能进行了测试,初步实验表明该泵的性能良好,其物理特性能满足临床体外循环及辅助循环的需要.
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基于AVR左心室磁悬浮辅助装置的转子测量系统
目的 左心室磁悬浮辅助装置是治疗心力衰竭的有效工具,其中转子是辅助装置的核心部件,其运行状况及稳定性是评价辅助装置的重要指标,因此加快转子运行状况测量系统的设计和降低开发成本也就至关重要.方法 本文采用现代电子设计自动化(electronic design automation,EDA)技术和计算机虚拟仿真技术辅助本系统的设计.在系统中采用ATmegal6单片机作为主控制器,采用自带的AD实现多路数据的采集,且把采集到的数据实现实时多路显示,并通过LCD显示的图形判断转子运行情况的好坏.结果 设计了一套基于AVR单片机的转子稳定性测量系统.结论 该测量系统能够实时监测转子的运行情况.
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CH-VAD左心辅助装置动物体内实验研究
验证磁悬浮左心辅助装置(CH-VAD)动物体内植入后的安全性及可靠性.选择健康雄性绵羊6只,经麻醉诱导、呼吸插管后开胸,在心脏不停跳的情况下开通由左心尖到辅助装置,再到降主动脉的辅助循环通路.术后常规予以密切监护及抗凝治疗,持续监测装置运行状况,实验动物在术前及术后分别进行细胞学及血液生化指标检测.实验观察结束后,动物予以安乐死,进行尸检及组织病理检查.6例实验动物中:2例因室颤或窒息死亡,1例因肺部感染于20 d终止观察,2例观察至实验结束(60 d)后取材进行病理检查,1例60 d后继续观察并因肺部感染于135d终止实验.对成功植入的实验动物进行有效观察,装置悬浮状态良好,运转正常;CH-VAD植入后,细胞学及血液生化检查均在正常范围内.尸解及组织病理检查发现:2例存活20和135 d的动物,出现肺炎和肾脏多发性梗死;2例存活60 d的动物,出现肾脏单发小梗死,其余脏器未见明显异常.该实验为CH-VAD临床前评价及临床操作提供理论及技术支持,并证明其具有相对稳定的工作性能;提出建立左心辅助装置临床前评价标准的思路和想法,为后期装置的植入及临床操作提供研究的方向.
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二次手术更换左心辅助装置动物模型效果观察1例
目的：观察二次手术更换磁悬浮左心辅助装置对实验羊各项生理指标及预后的影响。
方法：选择健康雄性绵羊，经麻醉诱导、呼吸插管后开胸，将左心辅助泵植入体内。在心脏不停跳的情况下开通由左心尖到辅助装置，再到降主动脉的辅助循环通路。术后常规护理并予以抗凝控制，并持续监测辅助装置运行状况，动物死亡后尸解探查主要脏器，及对主要脏器行病理学检查。 -
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100 mm Hg (1 mm Hg=0.133 kPa)、流量5 L/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68.5 Pa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.
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高压氧舱治疗中合并肺大泡18例未发生气胸原因初探
伴有肺大泡的颅脑损伤等患者应用高压氧舱治疗是绝对禁忌证[1].本院2008年1月至2011年1月对18例CT确诊颅脑损伤合并肺大泡患者行高压氧舱治疗,均无肺大泡破裂形成气胸现象发生.现对高压氧舱治疗下肺大泡未发生破裂的原因及影响因素作一探讨.1 临床资料1.1 一般资料 选择2008年1月至2011年1月在本院因颅脑损伤需要行高压氧舱治疗的患者,入氧舱前常规行胸部螺旋CT检查(CT机为TOSHIBA公司生产的Aquilion 64排机,采用磁悬浮驱动方式,0.4s超快速扫描,层厚0.5mm,间隔0.3mm),发现合并肺大泡18例,其中男15例,女3例,年龄37~83岁,平均59岁;意识不清14例,意识清4例;肺大泡发生于肺尖9例,发生于肺叶9例;体形偏胖(BMI指数>25)12例,体形正常(BMI指数在18.5~24.9之间)6例.
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一种植入式磁悬浮离心血泵的体外流体力学实验研究
通过体外模拟循环实验台对一种植入式磁悬浮离心血泵进行体外流体力学实验.以新鲜羊血为循环介质,通过体外循环台测定在后负荷为100 mmHg,血泵在不同转速下的输出量；通过控制血泵的转速,测定在固定泵速下不同后负荷下的输出量.血泵测试工作电压为24V,电流波动于0.3～0.75 A.血泵功率为7.2～18W.在后负荷为100 mmHg下,泵速在2 900～3 900 rpm,输出流量为3～7.1 L/min.泵速为2 500～3 500rpm,血泵在后负荷69～ 163 mmHg下输出流量为1.02 ～ 5.87 L/min.在固定的转速下血泵的压力-流量呈负相关关系.体外实验血泵工作性能稳定,可以满足成人心室辅助的需求.血泵功率偏高仍需要进一步改进.
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磁悬浮关节:一种新的人工关节设计
针对目前人工关节置换术后出现的人工关节无菌性松动这一临床难题,我们以现有人工关节假体为模型,通过与现代材料科学、磁学及医用物理医学理论相结合,在人工关节假体中加入钕铁硼永磁材料,利用磁悬浮的工作原理,通过减少关节承重面的负荷,减少关节接触面的摩擦磨损,旨在从根本上减轻引起人工关节无菌性松动的磨损问题,从而设计出更加符合人体生物力学特征及具有较好远期疗效的人工关节.
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磁偶合驱动轴流式血泵的可行性研究
报道一种新的自行设计研制的磁偶合驱动轴流式血泵,电机采用自制的中空无刷直流电机,血泵进出口及叶轮在一条轴线上,使血泵内与流体力学有关的结构更为合理,对血泵性能进行了测试和验证,实验表明该泵的性能良好,其流体力学特性能满足临床体外循环及辅助循环的需要.
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磁悬浮列车交通事故死亡1例
1案例1.1简要案情某男,30岁,某日下午从某市磁悬浮墩柱旁的脚手架攀爬至轨道梁下方,被高速行驶的磁悬浮列车撞击,并抛至该墩柱右前方50m远的马路上(图1).1.2尸体检验死后48h尸检,冷冻尸体.身长约162 cm,全身仅下身着三角内裤.死者头面部左侧、颈部及左侧肩胸部大面积撕裂创,上述部位软组织严重挫碎,整体扭曲变形(图2).头颅崩裂,脑组织外溢;胸廓塌陷,胸、肋骨粉碎性骨折,心、左肺等器官外露;左侧锁骨、肩胛骨骨折,左侧上肢于肱骨上端离断,左侧肱骨、尺桡骨粉碎性骨折,右侧上肢扭曲变形,右侧尺桡骨骨折.胸腹部、背臀部及双下肢有散在分布的皮肤擦挫伤(未见明显生活反应).
