發(fā)布時間：2017-04-02 15:06

  本文關(guān)鍵詞：人工心臟泵輔助水平對紅細(xì)胞影響與腦供血影響的多相流研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人工心臟泵是治療心衰的一種有效手段，但是目前其血流輔助指數(shù)（Blood Assist Index）對紅細(xì)胞形態(tài)和腦供血的影響機(jī)理尚不明確。本文的研究目標(biāo)是闡明人工心臟泵的對紅細(xì)胞形態(tài)與腦供血的影響規(guī)律。為此，本文采用多相流數(shù)方法解決人工心臟泵輔助中面臨的3個問題：人工心臟泵的如何影響其切應(yīng)力的時頻域特性；切應(yīng)力的時頻特性對紅細(xì)胞有何影響；人工心臟泵的對腦部供血能產(chǎn)生何種影響。針對上述問題，論文開展三方面研究。 第一，，采用人工心臟泵內(nèi)部多相流模型，研究對人工心臟泵內(nèi)部切應(yīng)力時頻域特性的影響規(guī)律。對比分析不同(47%，62%，74%，82%)下的切應(yīng)力的時域指標(biāo)切應(yīng)力最大值和平均值以及頻域指標(biāo)諧波指數(shù)HI和低中高諧波指數(shù)，獲取血泵不同對血泵內(nèi)部血流切應(yīng)力時域和頻域分布的影響規(guī)律。 第二，采用體外實驗的方法，研究切應(yīng)力時頻特性對紅細(xì)胞的影響機(jī)理。利用數(shù)值計算獲得人工心臟泵切應(yīng)力的時頻域范圍，根據(jù)該計算結(jié)果對紅細(xì)胞進(jìn)行體外流體剪切實驗，測量實驗前后游離血紅蛋白含量和非常態(tài)紅細(xì)胞數(shù)量，分析血泵產(chǎn)生的不同量級和不同頻率的切應(yīng)力對紅細(xì)胞的損傷的影響規(guī)律。 第三，采用主動脈多相流模型，研究人工心臟對腦部供血的影響規(guī)律。血液設(shè)定為由血漿和紅細(xì)胞組成的兩相流體，通過血流動力學(xué)模擬，分析對腦部供血的影響，對主動脈弓及其分支血管在血泵輔助下的血流動力學(xué)變化進(jìn)行計算分析，并結(jié)合動物實驗的數(shù)據(jù)研究對血流分布的影響情況。 論文的研究工作共獲得三方面結(jié)論。 第一，數(shù)值計算結(jié)果顯示時域指標(biāo)切應(yīng)力最大值和平均值隨增加而增加。對應(yīng)的切應(yīng)力的幅值，諧波指數(shù)HI，低中高諧波指數(shù)均沒有顯著差異， 與切應(yīng)力的頻率成分的分布無關(guān)。影響切應(yīng)力的時域特性，并不影響其頻域分布。 第二，不同量級和不同頻率切應(yīng)力對紅細(xì)胞的影響實驗的結(jié)果顯示，血泵產(chǎn)生切應(yīng)力會導(dǎo)致非常態(tài)紅細(xì)胞出現(xiàn)，切應(yīng)力的量級和幅值影響紅非常態(tài)細(xì)胞數(shù)目。在相同切應(yīng)力暴露時間作用下，非常態(tài)紅細(xì)胞數(shù)目隨著切應(yīng)力增大而增多（p=0.0270.05)；在相同切應(yīng)力頻率作用下，非常態(tài)紅細(xì)胞數(shù)目隨切應(yīng)力幅值增大而增大。 第三，數(shù)值計算結(jié)果顯示隨著的增加，主動脈及分支血管流量增加，增加了血液灌注，左頸動脈灌注略高于右頸動脈灌注，血流脈動性降低。主動脈弓和分叉血管部位，紅細(xì)胞相體積分?jǐn)?shù)分布變化范圍很小，基本在45%上下。血泵葉輪部分和間隙位置紅細(xì)胞體積分?jǐn)?shù)較大，可達(dá)60%，此區(qū)域也是血栓多發(fā)區(qū)。并且人工心臟泵的在體動物實驗結(jié)果顯示，隨著的增加，左右頸動脈平均流量增加，且多數(shù)情況下，左頸動脈流量大于右頸動脈流量。隨著的增加，左右頸動脈的搏動指數(shù)下降，頸動脈流量脈動性明顯降低。動物實驗結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果一致。
【關(guān)鍵詞】：人工心臟泵 血流輔助指數(shù) 紅細(xì)胞 腦供血 多相流
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R318
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 研究對象12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13-16
• 1.3.1 人工心臟對血液的影響13-14
• 1.3.2 血流切應(yīng)力的時頻域特性14-15
• 1.3.3 人工心臟對腦部供血的影響15-16
• 1.4 計算流體力學(xué)在人工心臟中的應(yīng)用16-18
• 1.4.1 血流動力學(xué)計算中的多相流研究16-17
• 1.4.2 滑移網(wǎng)格在人工心臟中的研究17-18
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容18-20
• 第2章 輔助水平對人工心臟泵內(nèi)部切應(yīng)力特性影響的數(shù)值研究20-32
• 2.1 輔助水平 BAI 的定義20-21
• 2.2 人工心臟泵內(nèi)部流場數(shù)值研究21-30
• 2.2.1 計算模型與網(wǎng)格劃分21-22
• 2.2.2 湍流設(shè)置22-23
• 2.2.3 離散模型設(shè)置23
• 2.2.4 邊界條件與旋轉(zhuǎn)模型設(shè)置23-24
• 2.2.5 計算指標(biāo)24-25
• 2.2.6 計算結(jié)果與分析25-30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 第3章 切應(yīng)力時頻特性對紅細(xì)胞影響規(guī)律的實驗研究32-44
• 3.1 實驗?zāi)康?/span>32
• 3.2 實驗設(shè)計32-36
• 3.2.1 不同量級切應(yīng)力實驗32-34
• 3.2.2 不同頻率切應(yīng)力實驗34-36
• 3.3 實驗材料36-37
• 3.3.1 實驗儀器36
• 3.3.2 實驗試劑36-37
• 3.4 切應(yīng)力實驗結(jié)果分析37-43
• 3.4.1 量級實驗結(jié)果37-39
• 3.4.2 頻率實驗結(jié)果39-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 輔助水平對腦部供血影響的研究44-64
• 4.1 人工心臟泵對腦供血影響的兩相流數(shù)值研究44-58
• 4.1.1 計算模型與網(wǎng)格劃分44-46
• 4.1.2 歐拉模型設(shè)置46-47
• 4.1.3 邊界條件與旋轉(zhuǎn)模型設(shè)置47
• 4.1.4 計算指標(biāo)47-48
• 4.1.5 計算結(jié)果分析48-58
• 4.2 人工心臟泵的動物實驗研究58-62
• 4.2.1 實驗?zāi)康?/span>58
• 4.2.2 實驗方法與材料58-60
• 4.2.3 實驗結(jié)果分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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2 羅征祥;左心輔助泵的研制與臨床應(yīng)用[J];廣東醫(yī)學(xué);2002年02期

3 徐世偉,陳如坤,陳芳,胡自強(qiáng),丁敏君,陸水根;總紅細(xì)胞破損在滾柱泵體外轉(zhuǎn)流實驗中存在的研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;1999年02期

4 胡兆燕;潘友聯(lián);陳正龍;張?zhí)煲?路力軍;;血液灌注量和破壞指標(biāo)約束下的無葉片離心血泵結(jié)構(gòu)優(yōu)選方法的研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2012年06期

5 徐嗣衛(wèi),丁敏君,陳芳;滾壓泵離體長時間轉(zhuǎn)流對紅細(xì)胞損傷的研究[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2004年06期

  本文關(guān)鍵詞：人工心臟泵輔助水平對紅細(xì)胞影響與腦供血影響的多相流研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：282676