本文關鍵詞：人工心臟泵輔助水平對紅細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）對紅細胞形態(tài)和腦供血的影響機理尚不明確。本文的研究目標是闡明人工心臟泵的對紅細胞形態(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力的時頻域特性；切應力的時頻特性對紅細胞有何影響；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，，采用人工心臟泵內部多相流模型，研究對人工心臟泵內部切應力時頻域特性的影響規(guī)律。對比分析不同(47%，62%，74%，82%)下的切應力的時域指標切應力最大值和平均值以及頻域指標諧波指數(shù)HI和低中高諧波指數(shù)，獲取血泵不同對血泵內部血流切應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，研究切應力時頻特性對紅細胞的影響機理。利用數(shù)值計算獲得人工心臟泵切應力的時頻域范圍，根據(jù)該計算結果對紅細胞進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)紅細胞數(shù)量，分析血泵產(chǎn)生的不同量級和不同頻率的切應力對紅細胞的損傷的影響規(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。血液設定為由血漿和紅細胞組成的兩相流體，通過血流動力學模擬，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變化進行計算分析，并結合動物實驗的數(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論。 第一，數(shù)值計算結果顯示時域指標切應力最大值和平均值隨增加而增加。對應的切應力的幅值，諧波指數(shù)HI，低中高諧波指數(shù)均沒有顯著差異， 與切應力的頻率成分的分布無關。影響切應力的時域特性，并不影響其頻域分布。 第二，不同量級和不同頻率切應力對紅細胞的影響實驗的結果顯示，血泵產(chǎn)生切應力會導致非常態(tài)紅細胞出現(xiàn)，切應力的量級和幅值影響紅非常態(tài)細胞數(shù)目。在相同切應力暴露時間作用下，非常態(tài)紅細胞數(shù)目隨著切應力增大而增多（p=0.0270.05)；在相同切應力頻率作用下，非常態(tài)紅細胞數(shù)目隨切應力幅值增大而增大。 第三，數(shù)值計算結果顯示隨著的增加，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，紅細胞相體積分數(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胞體積分數(shù)較大，可達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。動物實驗結果與數(shù)值計算結果一致。
【關鍵詞】：人工心臟泵 血流輔助指數(shù) 紅細胞 腦供血 多相流
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 計算流體力學在人工心臟中的應用16-18
• 1.4.1 血流動力學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 本論文的研究內容18-20
• 第2章 輔助水平對人工心臟泵內部切應力特性影響的數(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 湍流設置22-23
• 2.2.3 離散模型設置23
• 2.2.4 邊界條件與旋轉模型設置23-24
• 2.2.5 計算指標24-25
• 2.2.6 計算結果與分析25-30
• 2.3 本章小結30-32
• 第3章 切應力時頻特性對紅細胞影響規(guī)律的實驗研究32-44
• 3.1 實驗目的32
• 3.2 實驗設計32-36
• 3.2.1 不同量級切應力實驗32-34
• 3.2.2 不同頻率切應力實驗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 切應力實驗結果分析37-43
• 3.4.1 量級實驗結果37-39
• 3.4.2 頻率實驗結果39-43
• 3.5 本章小結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 歐拉模型設置46-47
• 4.1.3 邊界條件與旋轉模型設置47
• 4.1.4 計算指標47-48
• 4.1.5 計算結果分析48-58
• 4.2 人工心臟泵的動物實驗研究58-62
• 4.2.1 實驗目的58
• 4.2.2 實驗方法與材料58-60
• 4.2.3 實驗結果分析60-62
• 4.3 本章小結62-64
• 結論與展望64-66
• 參考文獻66-74
• 攻讀碩士學位期間取得的成果74-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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  本文關鍵詞：人工心臟泵輔助水平對紅細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