血泵
- 血泵扳手辅助血泵管路回血的应急应用效果
结束回血时，启动血泵100 mL/min回输血液[4]，但是当出现血滤机故障或者突然断电等突发情况，此时血泵停止工作，如果不及时回血，发生凝血堵管，患者丢失血量可达300 mL[5]。临床中血滤机的品牌很多，并不是每个品牌血滤机都有血泵应急扳手，本研究通过熔融沉积建模工艺打印技术(fused deposition modeling ,FDM)工艺打印技术和ABS高分子塑料，制作适用于特殊机型的CRRT血泵手动扳手(以下简称“血泵扳手”),提供血滤机血泵的安
护士进修杂志 2022年24期2023-01-11
- 基于fluent离心式血泵内流场仿真与结构优化
体而死亡，而人工血泵在临床上可以暂时代替心脏为全身泵血，为患者赢得宝贵的时间。传统的血泵虽不断地进行性能优化，但是血泵溶血性能依然有较大的提升空间。在血泵工作过程中，高速旋转的叶轮会产生较大的压强和剪切力对血细胞造成损坏，不利于患者的临床救治，因此如何通过改变叶轮的结构降低溶血率是血泵临床研究的一个重要方向。目前对于降低血泵工作中血液的溶血率，该领域内的学者们提出了不同的理论。舒崚峰等［2］研究了离心血泵叶轮流道扭转10°、20°、40°时流场内的变化情况
中国医学物理学杂志 2022年7期2022-07-26
- 基于数值模拟的混流式血泵结构改进
为核心的部件就是血泵，血泵性能的好坏直接决定VAD 的整体性能优劣[1]。血泵的性能评估主要包括提供泵血功能的水力性能以及血液相容性[2]。水力性能是指通过血泵转子叶轮做功传递给血液的能量以及能量转换程度的大小，一般由扬程和水力效率来评估，对于血泵实际应用的需求来说，则是满足心力衰竭患者体内血液正常生理循环所需的流量及血压，这是血泵设计符合预期目标的前提条件。血液相容性是指人体内部血液对于外源材料或物质相互作用的适应程度，目前旋转类血泵对于人体血液的危害主
上海理工大学学报 2022年3期2022-07-13
- 基于正弦转速调制的离心旋转血泵温度场分析
入和泵出，但由于血泵每个运动部件每天需要运动十万余次，在长时间的临床使用中容易发生机械故障[3]；第二代VAD采用通过叶轮驱动的叶片泵，由于旋转运动代替往复运动，因此第二代VAD的安全性和耐用性较第一代均得到了提高；第三代VAD采用磁(液)力悬浮代替接触式轴承结构，使叶轮悬浮于腔内运行，解决了由于二代轴承接触产生的机械磨损问题.VAD目前已成熟运用于临床医学，其1, 2 a的生存率已达到80%和70%，但1 a内的再入院率高达70%[4].这是由于高转速叶
排灌机械工程学报 2022年5期2022-05-25
- 血泵壳体零件高精度面研磨方法
置的核心部分即为血泵[1]。因此,血泵的机械加工精度在血泵研发过程中显得尤为重要。图1 VAD装置结构示意图Fig.1 Schematic diagram of VAD在目前的研究报道中,血泵存在的主要问题是出凝血。血泵的不良血液相溶性是影响国产血泵应用于临床的主要因素[2]。目前,解决该问题的重要方法为:在壳体内表面使用涂层使表面光滑,允许有微栓形成但不会形成大的血栓,从而不致影响正常的生理机能[3-5]。为了使壳体内表面的涂层表面光滑,需要对壳体的钛合
导航与控制 2022年1期2022-05-08
- 基于动网格的永磁悬浮章动血泵流场数值模拟及溶血预测
1-3]。磁悬浮血泵无机械接触、无摩擦、无发热，可降低血液损伤，已成为国内外学者广泛研究的热点[4-6]。血泵溶血问题一直是制约人工心脏发展的难点，早期对血泵溶血的研究主要是采用实验法，通过采样化验以确定溶血值，该方法具有较高的可靠性，但是实验周期长，需要反复采样[7]。利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）研究血泵流场流动情况及溶血预测，可以缩短研制周期、降低成本。文献[8]通过CFD技术研究了几何形状优化使
机械设计与制造 2022年3期2022-04-27
- 基于主动转速调制的离心旋转血泵流场分析
悬浮式连续流旋转血泵逐渐成为现在的主流。第一代临床认可的脉动流(pulsating flow，PF)泵是一种产生脉动压力和流量的大排量泵，但其体积大，往复运动部件寿命短，这限制了该泵的实际使用范围。与PF-VADs相比，基于旋转驱动的连续流(continuous flow，CF)泵具有更好的耐用性和可靠性[6]，但在常规恒泵速运行时CF泵会降低血液循环的搏动性。有报道称，PF-VADs支持的患者比CF-VADs支持的患者的心肌恢复潜力大3倍[7]，验证了循
中国机械工程 2021年24期2021-12-30
- 流道型轴流血泵流体仿真与水力实验分析
情况，使用机械性血泵暂时或永久代替自然心脏维持机体血液循环，挽救病人生命，就变得十分迫切。人工心脏泵通过植入或者外携的方式接入患者体内主动脉，从而维持人体的血液供给。随着研究者对血泵结构、材料、可植入性及可靠性等方面的不断研究，血泵工作原理从容积式压力型血泵发展到旋转式轴流、离心血泵，再到现在正在研究的悬浮型血泵，血泵性能有了很大提高［4-6］。近年来对于人工叶轮血泵的研究主要集中在溶血性能、结构优化、流场特性等方面。胡婉倩等［7］通过计算流体动力学（CF
中国医学物理学杂志 2021年10期2021-11-04
- 一种磁液悬浮心室辅助装置主动停工在体实验动物研究
,心室辅助装置由血泵、引出导线、控制器和电池设备等组成[3],这些组件均有可能会发生故障[4]。由航天泰心科技有限公司研发的型号HeartCon植入式磁液悬浮心室辅助装置已经过多轮改进加工测试,并应用于实验羊上[5]。此次实验为模拟血泵停工实验动物在体研究[6],旨在评估当血泵系统停工后的血泵血液相容性[7]和生物适应性,是否有相关并发症,包括感染、血泵机械故障,以及不抗凝产生的影响,包括是否有出血、血栓形成等,并观察血泵的反流情况[1],为左心辅助临床应
中国实验动物学报 2021年4期2021-09-06
- 永磁电机及其控制在人工血泵领域中的发展与应用
14030）人工血泵能够在人体内发挥心脏的作用，其动力的直接来源是内置电机。考虑到对人工血泵电机质量的高标准要求，相关技术的应用和发展具有极为重要的价值。人工心脏如果能够稳定运行，最重要的一个条件是要保证电机的性能。不同人工血泵配置电机的工作原理不尽相同，每种研发制造技术各有其独特性，并基于这些特点使得人工血泵在运转中具有不同的表现。采用永磁电机作为人工血泵的动力源的技术已经非常成熟，未来也有广阔的发展空间，因此得到了医疗及其相关领域的高度认可。1 人工血
现代制造技术与装备 2021年6期2021-07-27
- 流道型轴流血泵支承结构设计与分析
此研发使用机械式血泵进行心脏替换成为可靠方法。血泵当前的研究热点为悬浮式血泵［4-6］，悬浮式结构减少了机械摩擦，提高了可靠性。悬浮式血泵主要分为磁力悬浮血泵、液力悬浮血泵和磁液悬浮血泵。对于磁力悬浮，胡盛寿等［7］、关勇等［8-9］主要采用电磁轴承来进行悬浮控制，存在控制系统复杂、体积偏大等问题；对于液力悬浮，浙江大学阮晓东课题组［10-12］利用流体动压原理在叶轮叶片上表面设计楔形槽产生动压力来实现悬浮；对于磁液悬浮来说，主要是在一个方向产生磁力，而在
中国医学物理学杂志 2021年6期2021-07-06
- 费森尤斯4008B 血液透析机常见故障与维修
常运行。2.2 血泵停止运行血泵是决定患者透析治疗的定量机械，直接决定患者透析质量。费森尤斯4008B 血液透析机的血泵为滚珠式，其运行速度较快，约为500 ml/min，若血泵轴承磨损或血泵杆生锈断裂，血泵停止运行，导致血液透析机运行故障。若血泵停止运行，首先检查血泵杆是否出现生锈情况，先采用润滑液进行故障排除，待患者透析结束后再更换血泵杆；若血泵轴承磨损严重，需及时更换血泵。维修磨损轴承和血泵杆时，避免出现转动杆与轴承不匹配情况，影响血泵运行精密性[2
设备管理与维修 2021年6期2021-04-20
- 基于电磁驱动的体外膜肺氧合搏动式泵血系统*
膜肺(人工肺)和血泵(人工心脏)，可以对重症心肺功能衰竭患者进行长时间心肺支持，为抢救危重症患者赢得宝贵时间。对模拟循环回路的研究从早期无心脏搏动的模拟到采用推板活塞方式和气动方式模拟心脏的搏动，但模拟搏动泵血易造成对血细胞的挤压破坏[1]。钱坤喜等建立的模拟循环回路主要实现了动脉弹性腔和血管阻力的模拟[2]。虽然通过不同生理控制方法可以实现对血流量的控制，以保持泵两端或肺静脉与主动脉之间的压力差恒定[3-4]，但输出为平流血压，长时间灌注会对人体组织器官
生物医学工程研究 2021年1期2021-04-13
- 磁悬浮血泵流场分析与结构优化
辅助装置[2]。血泵是VAD中的重要组成部分，可以通过VAD提供的驱动力使心脏泵血量达到人体正常生活需要的血量，并将心室中的血液泵入动脉，从而实现人体的血液循环。目前我国已研究的临床试用或已应用的VAD装置，按植入方式的不同主要分为可植入式和非植入式两种。植入式VAD的发展历程可分为3个阶段。第一阶段的血泵是波动式，通过改变泵体内部的体积驱动血液流动。但是，此类血泵尺寸过大，结构复杂，会破坏血液，故没有投入医学领域。第二阶段的血泵是一种不含心脏瓣膜、以机械
现代制造技术与装备 2021年1期2021-03-23
- 基于滚压式血泵的溶血相关影响因素研究
支持技术[1]。血泵是体外循环系统的重要组成部分，目前最常用的血泵形式为滚压式血泵[2]。在体外循环过程中，血红细胞易受挤压、碰撞，容易发生细胞膜破损，导致血红蛋白外流。该现象被称为溶血，其普遍存在基于血液透析仪、心肺机等循环装置的体外循环应用中[3]。体外循环应用中，不同类型手术对手术时间与血液流速有不同的需求，其中溶血与手术时间呈正相关关系[4]。患者失血过多且血源不足时，临床上常用生理盐水降低血液浓度[5]。因此，研究流速、时间与血液浓度对血液的影响
国际生物医学工程杂志 2020年2期2020-07-29
- 介入式微型轴流血泵溶血机理及影响因素分析
-2］。微型轴流血泵作为PLVAD的核心部件，具有体积小、结构合理、并发症几率小、功耗要求低等优点，是近年来心室辅助领域的研究热点。对心室辅助装置的广泛经验表明，血细胞与异物表面长期接触碰撞、过度暴露于高剪切应力、空化等因素都可能在一定程度上对血液造成损伤［3］。血液损伤可以分为溶血和血栓两种，溶血作为评价血泵是否可靠的关键性因素之一，在短期循环辅助的微型轴流泵的治疗过程中是最直接和致命的伤害。微型轴流血泵叶轮转速高、转子与壳体间隙小，泵内流场不稳定容易出
中国医学物理学杂志 2020年3期2020-04-06
- 基于主成分分析的IPSO-SVM血泵转速预测
10)0 引 言血泵对治疗心衰有着重要作用。心脏泵在人体内容易受到各种各样因素的影响，建立一种精度高的心脏泵转速预测模型对心脏泵病人具有特别重要的意义。文献[1]应用BP神经网络和遗传算法对血泵运行温度进行预测。文献[2]利用主动脉和左心室平均压差值,利用模糊PI控制器和动态自适应滑模控制器实现对血泵转速的控制。文献[3]将心脏的Frank-strarling定律使用在血泵控制器策略设计中。文献[4]通过神经网络最小滑模控制的方法对心脏泵的速度进行控制。文
计算机应用与软件 2020年1期2020-01-14
- 磁液悬浮离心血泵的流场数值模拟及其优化设计
引 言旋转叶轮血泵由于结构简单、体积小、效率高等优点，已逐渐取代隔膜血泵成为人工心脏的发展趋势[1]。但叶轮血泵技术尚不成熟，而模具制造费、原型机加工成本以及动物实验与活体实验费非常惊人[2]。这直接影响了叶轮血泵的快速发展。20世纪70年代以来，飞速发展起来的计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)为流体运动规律的研究起到了促进作用[3]，CFD作为一种先进的流场分析技术开始应用于生物医学工程，也为叶轮血泵的设
节能技术 2019年6期2019-12-13
- 永磁电机及其控制在人工血泵领域中的发展与应用
动力装置，即人工血泵，决定着人工心脏泵血能力的强弱，因此最为重要。人工血泵有气动、液动、电动以及磁液混动四种形式，其中电动和磁液混动型血泵多由永磁电机驱动，性能最佳，是当前人工血泵发展的主线。因此本文就人工血泵用永磁电机及其控制展开阐述，详细介绍血泵用永磁电机及其控制方法的研究现状。1 血泵用永磁电机的研究现状常用的血泵电机主要有永磁无刷直流电机（Permanent Magnet Brushless DC Motor，PMBLDCM）、永磁直线电机（Per
中国医疗器械杂志 2019年5期2019-10-11
- 轴流式血泵轴承基于血液损伤的温度场分析
的情况下，植入性血泵因其在临床应用中对于维持生命、改善心脏功能的良好作用而有迫切的市场需求。近年来被广泛研究的第三代轴流式血泵，在性能提高的同时出现了许多新的问题，血泵高速运转中轴承的温升便是其中之一。轴流式血泵在高速运转时，轴承转动摩擦产生的热量会传递给血液，造成血液损伤。红细胞作为决定血液质量的重要组成部分，其结构性与功能性损伤成为研究血液损伤的热点[1-2]。在血液损伤方面，云忠等[3-4]提出了血液的机械损伤机理，Tamagawa等[5]和Soet
中国医学物理学杂志 2019年8期2019-08-31
- 搏动式电磁血泵电控系统的研究
前ECMO使用的血泵有滚压泵和离心泵,滚压泵可提供搏动的血流,但由于其产生的压力极高,造成了较高的溶血性;而离心泵[5−6]具有对血液破坏相对较小,安全性高等特点,但在其使用过程中又有其维护价格昂贵、对人员操作技术要求高等问题;由于尺寸、能耗和稳定性以及可植入方面的优势,轴流式血泵[7−8]目前成为国内外研究的热点.由于以上血泵只能实现血液的一端进一端出,而不能模拟心脏左右两房室泵血;驱动方式均为电磁力矩的旋转驱动,流场会产生非生理性的流动及对血细胞的剪切
自动化学报 2019年7期2019-08-21
- 模拟血液循环回路的发展*
疗中的重要手段。血泵是心室辅助装置的核心，经过几十年的发展，血泵自早期的搏动容积式发展到连续流叶轮式，即目前普遍采用的旋转血泵，血泵性能得到大大提高[4]，但是不可忽视的是，血泵仍然存在着许多的问题，需要更进一步的研究发展。在血泵的研发过程中需要对其性能进行评估，而最有效的办法是在真实的血液循环系统中测试，即动物试验，也可称为活体试验。但是活体试验的周期长、可重复性差，在很大程度上延缓研发进展。在活体试验之前采用体外测试方法评估血泵的性能，可以加快研制步伐
生物医学工程研究 2019年2期2019-07-31
- 费森尤斯4008B血液透析机的常见故障和维修
现开机自检报警及血泵突然停止运行等情况，现就费森尤斯4008B血液透析机在使用过程中的常见故障及维修对策进行探讨，以供参考。1 基本组成结构血液透析机主要由透析器、超滤控制系统、透析液供给系统与血液监护警报系统4个部分组成，透析器具有2个相互独立的CPU，保证了极高的安全警戒系数。水路、电路与模组由输入、输出板及公共交通线连接到一起，同时对透析供给系统、超滤控制系统及体外循环系统是否处于正常状态进行监控[5]。2 常见电路故障及处理费森尤斯4008B血液透
医疗装备 2019年6期2019-03-01
- 轴流式血泵无位置传感驱动控制系统设计
不断增加，可植入血泵成为治疗心力衰竭疾病的最佳方案［3］。在过去的十年里，近两万名患者通过植入血泵进行治疗，并获取了一定的存活率［4］。血泵是满足人体血液循环流体力学性能和血液生理性能指标的特殊流体机械。血泵驱动控制系统是实现电能到血泵旋转机械能转换的关键，稳定高效且满足生理需求的驱动系统是血泵运行的基础［5］。驱动系统设计过程中需要考虑几个关键因素，包括能量损失、转子稳定性和转子间隙等［6-7］。连续流量血泵需要保证输出足够的流量，由临床医生或设备制造商
中国医学物理学杂志 2019年1期2019-01-28
- 轴流血泵流场分析与结构改进
的不足，促使人工血泵快速发展[1]。轴流式血泵在心脏循环手术中的运用已经较为普遍，在过去的20年间，通过一系列的设计、制造、实验，具有了良好的恢复心肌功能的潜力，国外已经研发了多种轴流式血泵[2]。但还有很多的技术问题需要解决，主要是避免溶血和血栓的产生。轴流泵旋转产生的剪切应力是破坏血细胞的主要因素，采用实验方法研究叶片的剪切应力，需要极大的资源，而且研究较为困难。随着计算机计算水平的提高和流体力学等学科的融合，计算流体动力学（CFD）得到了飞速发展，逐
制造业自动化 2018年11期2018-11-26
- 费森尤斯4008系列血透机血泵故障维修实例
故障维修记录中，血泵故障记录就有十多条，因此总结血泵的典型故障维修方法有助于提升日常工作中血泵故障的维修效率，节省维修开支。1 基本结构和原理血泵作为血透机的关键部件，是建立血液体外循环的动力来源[4]。如图1所示，其主要由框架、泵门、门传感器、血泵转子、速度传感器、电机、变速器、主控板等零部件组成，与动脉压检测系统共同集成在血泵模组中。血泵运行时，主板CPU根据设定速度调节步进电机驱动电路驱动电机运转，电机通过变速器内的齿轮耦合器、齿轮、皮带驱动血泵转子
中国医疗设备 2018年11期2018-11-10
- 心室辅助装置溶血检测及关键问题研究
本都是连续旋转式血泵（轴流泵和离心泵），溶血性是这些装置的关键性能为之一，用于评价血泵对血液的损伤程度。从不良事件反馈上看，目前出现的中风等术后不良反应都与血泵溶血性能有关[3-4]。因此，量化心室辅助装置的血液损伤程度、评价系统的溶血性能对质量评价至关重要[5]。从本质上讲，造成心室辅助装置溶血的根本原因是机械剪切力和应力暴露时间[6]。不同于人体心脏的容积变化式的血流驱动，旋转式血泵通过叶轮旋转（一般都在1000 rpm以上），为血流提供动力[7]。可
中国医疗设备 2018年9期2018-09-12
- 基于多相流的轴流血泵流场分析及溶血指数预测
基于多相流的轴流血泵流场分析及溶血指数预测王带领，谭建平，喻哲钦(中南大学 机电工程学院，湖南 长沙，410083)为研究血泵内部血细胞分布规律及溶血预测方法，以自制轴流血泵为例，应用多相流分析方法，采用多重参考坐标系法(MRF)等技术建立数值分析模型，并通过体外循环实验验证模型的有效性。进一步分析血泵内部血细胞浓度、速度、压力等的分布规律，得到血细胞破坏区域和一般规律。根据优化的溶血模型对血泵的溶血性能进行评估，在此基础上提出溶血实验指标标准溶血指标(N
中南大学学报（自然科学版） 2018年8期2018-09-07
- 一种微型心室辅助装置的研制
型的可植入式微型血泵，通过缝合环可将泵植入心室尖端，经人造血管将血液从心室泵入主动脉。水-甘油测试显示，血泵在12000 rpm转速下可克服80 mmHg压差输出4.5 L/min流量，达到正常成人的心脏流量。由于集成度高，具有体积小、重量轻等优点，该泵除适用于左心室辅助外，还可用于右心室辅助和双心室辅助。【关键词】心力衰竭；心室辅助装置【中图分类号】R541.1 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2018.07..02心力衰竭已
中西医结合心血管病电子杂志 2018年7期2018-05-22
- 一种微型心室辅助装置的研制
新型可植入式微型血泵，由流入管、叶轮、蜗壳和空心杯电机组成。该泵可通过心室缝合环植入心室尖端，血泵的流出口通过人造血管吻合至主动脉。通过无源磁悬浮轴承支撑在陶瓷管中的叶轮在空心杯电机的驱动下通过高速旋转迫使血液从心室泵入动脉。血泵的转速和流量可根据病人的情况调整，以适用于全流量辅助或部分流量辅助。图1 微型心室辅助装置系统组成图系统主要的外部组件包括一个控制驱动器和电源设备，其中电源设备包括交流电源适配器、多块电池和电池的充电器。控制驱动器通过一根经皮导线
中西医结合心血管病杂志(电子版) 2018年7期2018-05-02
- 短期辅助用直流电磁驱动搏动式血泵设计与测试
注也被大量研究。血泵作为上述两类器械的核心组件之一，在离体器官的灌注过程中，以及在ECMO被用于心脏手术或治疗ARDS中，起到提供血液驱动力以完成体外循环的关键作用。目前应用的血泵主要有滚压泵和离心泵两种。从早期的体外循环(cardiopulmonary bypass, CPB)至今，由于良好的搏动血流和相对低廉的成本，滚压泵在不断改进中已有超过60年的使用历史；但在其运行过程中，泵头对泵管产生极高的压力，从而血液创伤较高，进而对肾脏及其他机能造成损伤[2
中国生物医学工程学报 2018年1期2018-03-28
- 费森尤斯4008B血液透析机常见故障及维修
修工作。3.2 血泵突然停止运行故障分析：血泵能够将血液从透析器中推向病人体内，该机器的血泵类型为滚柱式，速率不超过每分钟600毫升。当血泵出现故障时，会显示“E12”的警报。可能是因为血管路发生折叠，电动机卡死，导致为血泵提供动力的电路板LP624短路，血泵停止运行。故障维修方式：一般情况下人力能够摆动血泵，如果不能可能是血泵的转动杆发生生锈或者血泵轴承磨损严重。经查明，如果是生锈采取措施除锈然后进行润滑即可，能够实现故障的迅速排除；如果是轴承磨损，由于
电子技术与软件工程 2017年5期2017-04-23
- 磁悬浮植入式心室辅助装置体外水力学及溶血实验
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。心力衰竭；心室辅助装置；磁悬浮；水力学实验；溶血实验引言心力衰竭（Heart Failure，HF）是心血管疾病患者的主要致死原因之一，其5年生存率和恶性肿瘤类似[1]。据统计[2]，全球已有
中国医疗设备 2017年1期2017-02-21
- 基于数值模拟的血泵血液破坏性研究进展
0基于数值模拟的血泵血液破坏性研究进展许自豪，杨明，欧文初，庄晓奇，徐亮，孟凡，安大伟上海交通大学 仪器科学与工程系，上海200240本文介绍了血泵血液破坏性的机制，对比了目前基于数值模拟的溶血和血栓的预测模型，总结了改进血泵血液破坏性的研究进展，并展望了未来的研究热点。血泵；血液破坏性；溶血；血栓由于心脏移植所需供体心脏的短缺[1]，心室辅助装置在终末期心衰的治疗中的应用越来越广泛[2]。血泵作为心室辅助装置的核心部件，在临床应用中却面临着很多问题，而血
中国医疗设备 2016年1期2017-01-05
- 基于模糊PI速度调制的离心血泵搏动性研究
I速度调制的离心血泵搏动性研究唐敏，杨明上海交通大学 电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系，上海 200240提高离心血泵的搏动性能减少血液周身循环阻力，有助于增加血液循环量。现有离心血泵主要工作在恒转速模式，辅助出的主动脉压搏动性较小，而脉压差过低对血管的结构和功能会产生不良的影响。所以针对离心泵搏动性较小的问题，本文建立循环系统和人工心脏血泵的耦合模型，利用模糊PI控制器，通过调制血泵的转速来提高离心泵辅助后主动脉压的搏动性。利用搭建的体外模拟循环实
中国医疗设备 2016年1期2017-01-05
- 一种用于体外膜肺的无叶片血液泵
理无叶片血液泵由血泵和气泵两个主要部件构成。血泵是与血液直接接触的部件，主要由硬质外壳和柔性内胆以及置于外壳血液进、出口的两个单向阀构成。气泵由驱动电机、传动机构、气缸和在气缸中做往复运动的活塞构成。整个血液泵采用微机控制，气泵和控制系统不与血液直接接触，可给不同病人重复使用。血泵与血液接触，只能给一个病人使用。血泵通过螺纹连接在气泵上，气泵与血泵内胆构成连通器，气泵通过内胆入口在活塞做往复运动时将气体泵入或抽出内胆。无叶片血液泵的基本构成如图1所示。图1
发明与创新 2016年41期2016-11-28
- 一种用于体外膜肺的无叶片血液泵
。无叶片血液泵由血泵和气泵两个主要部件构成。血泵是与血液直接接触的部件，主要由硬质外壳和柔性内胆以及置于外壳血液进、出口的两个单向阀构成。气泵由驱动电机、传动机构、气缸和在气缸中做往复运动的活塞构成。整个血液泵采用微机控制，气泵和控制系统不与血液直接接触，可给不同病人重复使用。血泵与血液接触，只能给一个病人使用。血泵通过螺纹连接在气泵上，气泵与血泵内胆构成连通器，气泵通过内胆入口在活塞做往复运动时将气体泵入或抽出内胆。无叶片血液泵的基本构成如图1所示。图1
发明与创新·大科技 2016年11期2016-11-19
- 离心式磁悬浮血泵溶血性能分析
80离心式磁悬浮血泵溶血性能分析【作 者】王义文，张 帆，方 媛，董百川，周 亮哈尔滨理工大学机械动力工程学院，哈尔滨市，150080对自主研制的离心式磁悬浮血泵，为分析研究其溶血性能，对其内流场进行建模，在Fluent中进行计算流体力学分析；搭建体外溶血实验装置，在设计工况下，测量一定时间间隔内血浆中游离蛋白含量及红细胞压积，计算出血泵的标准溶血指数。数值模拟结果显示血泵整个流道内静压力分布均匀，各流道间过渡平稳；内部壁面剪切力均在150 Pa以下，红细
中国医疗器械杂志 2016年3期2016-02-09
- 仿生左心室辅助血泵设计
1仿生左心室辅助血泵设计【作者】金恒林1，胡晓兵1，杜 磊21 四川大学制造科学与工程学院，成都市，6100642 四川大学华西医院麻醉与重病医学实验室，成都市，610041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
中国医疗器械杂志 2015年1期2015-11-28
- 应用多相流技术探究离心式血泵的性能
流技术探究离心式血泵的性能刘晓军，杨俊培，黄碧娟，刘莉中南民族大学 生物医学工程学院，湖北武汉 430074目的 应用计算流体动力学多相流分析技术，探究不同结构对血泵性能的影响。方法 设计2种不同结构的离心式血泵，引入CED软件中的Interface概念，相同工况下，进行多相流模拟，通过流场的速度矢量分布、剪切应力云图等分析血泵的水力性能和溶血性能。结果 流量Q=6.24 L/min，供压100 mmHg工况下，12只斜直叶片（XZ）结构的血泵转速为195
中国医疗设备 2015年10期2015-06-01
- 费森尤斯4008B血透机血泵模组维修实例
4008B血透机血泵模组维修实例侯 剑，贺利华(武警山西省总队医院 器械科，山西太原030006)本文将日常工作中所遇到的费森尤斯4008B血透机的血泵模组的故障作了一个总结。分析了血泵模组的结构、血泵运行原理、故障代码产生原因及维修思路、面板按钮的部分相关电路，并结合相关实例，讲述了具体的维修过程。血泵模组;故障代码;面板按钮;电路费森尤斯血透机以其简单、方便、快捷的操作以及稳定的性能深受医务人员的喜爱，是各大医院血透室的主流品牌。我院目前血液透析机中大
医疗装备 2015年2期2015-01-13
- Numerical simulation of the double suction balance type screw compressor working process*
page)轴流式血泵流场CFD仿真*谢雄1,2，谭建平† 1,21中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙410083；2中南大学 机电工程学院，长沙410083双吸平衡式螺杆压缩机工作过程的数值模拟*王小明† 1，田青青1，贺忠宇2，罗嗣骁1，熊国良1，万长标11华东交通大学 机电工程学院，南昌330013；2沈阳铁路局，沈阳110000摘要：通过基于标准的κ-ε方程湍流模型，采用SIMPLEC算法求解N-S方程，利用CFD嵌入式滑移网格技术对双吸平
机床与液压 2014年1期2014-09-06
- Flow field CFD analysis of axial flow blood pump*
2012.轴流式血泵流场CFD仿真*谢 雄1，2，谭建平†1，21中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083;2中南大学机电工程学院，长沙 410083在轴流式血泵的研发过程中，动脉局部流场中可能产生流动剪切率非常低的区域，因此有必要考虑血液的非牛顿特性。建立了轴流式血泵模型，通过CFD仿真分析得到血泵转速和流量的变化对血泵出入口压力分布和速度分布的影响，并采用水和甘油(2∶1)的混合流体替代血液，对设计的血泵进行驱动实验，测量了轴流式血泵输
机床与液压 2014年6期2014-03-09
- 东丽TR-8000血液透析机故障维修2例
电。重新开机调节血泵转速时，流量刚过60 mL/min血泵就飞转失控，但依旧显示为60 mL/min，同时系统啸叫报警，提示“系统错误2：血泵转速异常”，之后血泵停转，其它功能显示正常。关机重启，在停止状态下调节血泵转速，故障依旧。1.2 故障分析在血泵停止状态下，把血泵转速从0 mL/min开始逐档上调，调到50 mL/min时，一切正常，只要一到60 mL/min，故障立刻出现。分析造成故障的原因可能是：① 调速电路故障；② 血泵驱动电路故障；③ CP
中国医疗设备 2014年9期2014-01-29
- 心脏辅助与替代装置中血泵的控制及监测方法
氧化碳，然后再由血泵输入人体内，以维持周身血液循环的过程。血泵是体外循环装置中关键的组成部件，并且在心脏直视手术、心脏手术的术后恢复、心脏移植的等待期以及心力衰竭患者后期等都需要使用机械辅助循环，其主要作用是代替心室的搏出功能和术中失血的回收或用于心脏停搏液的灌注等。因此，在血泵的研制与临床应用过程中，对血泵流量和压力等流体力学参数的检测，控制方法的研究，生物相容性的检测以及稳定性可靠性等的评价都至关重要。本文主要介绍血泵控制策略、监测方法方面的研究现状及
中国医疗器械杂志 2013年6期2013-12-05
- 离心式磁悬浮血泵内部流场数值仿真
心脏泵(以下简称血泵)已成为挽救心衰患者的必要手段，同时对于降低病死率、提高心脏手术后的生存率、改善患者心功能和生活质量具有重要意义。目前临床采用的血泵，其机械轴承的摩擦、磨损和密封导致发热大、工作寿命短，而且血液损伤程度严重，易引起血栓和溶血。磁悬浮血泵以其无机械接触的特点带来转子无摩擦、无润滑、长寿命等优点，消除了机械磨损和摩擦，可降低血液损伤程度，是目前国际上人工心脏泵研究领域的一大热点。然而，磁悬浮血泵是集机(结构)、电(控制)、磁(磁场)、液(血
解放军医药杂志 2013年8期2013-08-28
- 碟形离心式血泵研制的设计与仿真评估
研究·碟形离心式血泵研制的设计与仿真评估韩 露，刘金龙，王 伟，张海波，杨 明，俞晓青目的研制能够应用于儿童心衰患者的离心式血泵，利用单支点磁悬浮的碟形设计解决血泵研制中关键的溶血和血栓问题，降低泵的预充量。方法利用计算机辅助设计（CAD）实现泵体和叶轮的三维设计，并利用计算机流体仿真（CFD）计算泵的水力性能和效率，根据泵内剪切力分布判断血泵的溶血情况。结果根据血泵0～6 L／min，2 500～4 500 rpm下各个工况的仿真结果绘制出流量-压力-转
中国体外循环杂志 2013年3期2013-04-10
- ChinaHeart心室辅助装置溶血性能研究
用VAD，其主体血泵在辅助过程中会对红细胞造成破坏，出现溶血、血栓栓塞等并发症[9]。国际上溶血通常由血浆游离血红蛋白（FHB）来衡量，FHB含量＞40 mg/L，则认为出现溶血[10]。溶血可降低血液供氧能力，加重肝肾负担，严重者可致心肺功能障碍、肝肾功能紊乱和衰竭、贫血[11]，大大降低了VAD治疗效果。文献表明[12]，血泵内部高且震荡的剪切力、接触材料的血液相容性、与血液接触面积、机械产热等因素均会导致溶血。目前，国产VAD尚无成熟商业产品出现，溶
中国医疗设备 2012年11期2012-09-20
- China Heart左心辅助装置的动物在体存活实验
等[1-3]。在血泵的设计上，VAD 的发展经历了 3 个阶段[2，4]：第 1 代容积式脉动泵、第2代轴流式恒流泵、第3代无轴承磁悬浮恒流泵。近年来国外许多研究机构致力于第3代血泵的研究，已有的动物在体存活实验和临床试验结果均表明，第3代无轴承血泵避免了第2代泵机械轴承可能导致的一些严重问题，如机械磨损、摩擦生热、溶血性能差、易形成血栓等，显著提高了血泵的血液相容性和在体辅助支持时间[5-8]。目前国内大多数VAD都还处于第2代血泵的体外溶血或动物的在体
中国生物医学工程学报 2012年5期2012-08-13
- 费森尤斯（Fresenius）4008型血透机非常见故障的维修
，而机器在报警时血泵、超滤、透析液流量等参数一切正常，患者并无不良反应。最大问题是机器没有指示灯和文字的提示，无法得知故障相关的信息。经过与费森尤斯公司沟通，估计是母板LP630故障报警。拆出血滤机的LP630电路板，由于电路板在机器中成水平放置，且使用时间长，板上布满了灰尘，特别是接近散热风扇的地方。在清理完灰尘后，经过仔细检查，发现在电路板上有一处圆珠笔尖大小的腐蚀点，发现此段导线已经开路。估计机器报警可能与这段导线接近断路，阻值增大，影响电路信号传输
中国医疗器械杂志 2012年5期2012-01-26
- 基于溶血性能的离心式旋转血泵设计
血和血栓的形成是血泵临床应用中遇到的重大难题，因此如何改善血泵溶血和血栓特性，是血泵研究中的一个重要课题。研究表明，导致血泵中溶血和血栓形成的因素有很多，诸如流动中的涡旋区和滞止区、红细胞在流动过程中受到的剪切应力等。目前，研究者普遍认为，红细胞在流动过程中所受剪切应力的大小和暴露时间的长短跟溶血有很大关系，并有学者给出了溶血跟剪切应力和暴露时间的经验公式［1-2］。基于此公式，国内外学者也做了相关研究，证明了其有效性［3-4］。由于该公式便于在不进行溶血
中国生物医学工程学报 2011年3期2011-09-02
- 植入型心室辅助装置溶血及可植入性实验
心室辅助装置主体血泵的研制经历了3个阶段。第1代血泵为搏动泵，由于其体积大、零部件多等缺点已经基本淘汰;第2代血泵为恒流泵，以有轴承叶片泵为主。第2代血泵以其体积小、重量轻等优点成为目前国外血泵应用的重点，目前国外临床主要应用的Heart-MateⅡ(Thoratec，美国)和 Jarvik 2000(Jarvik Heart，美国)就是这类血泵，其中HeartMateⅡ全球应用已经多达6 000多例;第3代血泵也是恒流泵，采用磁悬浮驱动系统，即血泵叶轮在
首都医科大学学报 2011年6期2011-06-12
- 大间隙磁力传动系统能量传递效率
；通过微型轴流式血泵外磁场驱动，对大间隙磁力驱动系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率的数学模型。通过轴流式血泵泵水实验，得到血泵在耦合距离20 mm和30 mm时的最大能量传递效率，即磁力传动系统的最佳工作点，并通过与理论解析值相比较，得到大间隙磁力驱动系统的能量传递效率的变化趋势，确定磁力驱动系统能量传递效率的主要影响因素，为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和依据。大间隙；磁力传动；轴流式血泵；能量传递效率；数学模型非接触磁力传动方式
中南大学学报（自然科学版） 2011年5期2011-02-06
- 搏动式血泵驱动源的运动参数计算及精确实时补偿控制
能，所以也称人造血泵[1]。依据血液流动的形式血泵可分为搏动型与平流型两种。搏动式血泵需以一定的搏动率“跳动”，一般均需外部动力源，对于驱动源的基本要求为可实现搏动率、流量和压缩比调节[2]。血泵的驱动是人工心脏研究的关键问题之一，它直接影响血泵的性能和临床应用[3]。现今临床上囊式、膜式的搏动血泵多使用开放式气压（如气泵）作为驱动源，通过控制气泵开关的方式调节出气量实现上述相关参数的设置。这种方式控制的血泵精度较低，且实时性差，工作时产生的噪音过大，不符
中国医疗器械杂志 2011年2期2011-01-26
- 体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵原理及关键技术研究*
1 引言1.1 血泵左心室辅助装置(Left Ventricular Assist Device，LVAD)作为临床治疗终末期心力衰竭的一种重要医护装置[1]，受到高度重视。血泵(Blood Pump)是LVAD的核心，能够将人体心脏左心室的血液引流注入到主动脉系统，起到部分或完全代替自然心脏的功能。美国食品与药品监督管理局(U.S. Food and Drug Administration，FDA)已经批准了数种应用于临床的商业化血泵[2]。中华人民共和
数字制造科学 2011年2期2011-01-17
- 可植入微型轴流血泵溶血实验研究
脏中心正在致力于血泵的研制和初期试验工作。通常按输出血流不同可以把血泵分为搏动性血泵和平流血泵。前者是研制较早的辅助装置,也是目前应用到临床病例数最多的血泵,但经过多年临床应用后发现,它们都存在体积大、难以全植入体内、大的传动轴承所致的感染机会增加、主机部件多等缺点[4]。为克服这些缺陷,探寻可长期植入的新型微型轴流血泵已成为当今国内外的研究热点[5,6],目前国外已经成功通过临床前期实验、正在进行临床实验的有 Jarvik 2000、MicroMed D
山西医科大学学报 2010年2期2010-11-20
- 人工心脏血泵的模糊PID控制研究
言考虑到人工心脏血泵的特殊要求,本文设计了一种新型的血泵和驱动电机合为一体的人工心脏血泵,驱动电机为无刷直流电机。纵观国内外驱动电机的控制系统,双闭环调速系统效果更佳,因此本文采用无刷直流电机的双闭环调速系统[1],将模糊控制与PID控制相结合,使血泵的控制效果得到很好的提升。1 血泵建模及控制系统设计人工心脏的血泵主要由泵体、定子和转子3部分组成,具体结构如图1所示。图1 血泵结构人工心脏血泵由于其结构的特殊性,血泵磁场是三维的,同时电机内部的转子会直接
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2010年4期2010-09-04
- 轴流心室辅助装置两种驱动型式探讨
心室辅助装置主体血泵导致的溶血和血栓。血泵导致溶血和血栓原因很多，如：血泵驱动叶片结构[4]、血泵与血液接触材料的不良血液相容性能[5]等。对于轴流血泵，主体电机产热导致血液不良反应也是导致血泵溶血和血栓的原因之一。轴流血泵驱动方式有一体驱动和离体驱动两种。一体驱动心室辅助装置在国外已经广泛应用[1-3]，有体积小、效率高等优点。但是也存在有穿皮导线导致感染的风险。目前国内对轴流血泵一体驱动方式的研究很多[6-8]，研究磁力外驱动的较少[9]。外驱动装置利
中国医疗设备 2010年7期2010-08-07
- 磁驱动血泵溶血分析
。国内可见报道的血泵存在的主要问题是出凝血问题［1－3］。血泵的不良血液相溶性是影响国产血泵应用于临床的主要因素。随着计算机科学技术的长足进步，通过计算机辅助设计(computer aided design，CAD)与计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)技术结合设计血泵，已经成为国内外心室辅助装置(血泵)研制的主题［4，5］。我们通过上述方法研制出一款磁力外驱动轴流血泵。计算流体力学在20世纪90年代以后发展很快
中国生物医学工程学报 2010年3期2010-06-09