计算流体力学方法分析一例喷射悬浮血泵的液力、悬浮及溶血特性

摘要

左心室辅助装置被用于治疗严重的心力衰竭,目前第三代左心室辅助装置采用液力悬浮或磁力悬浮手段,让转子悬浮在腔室中,从而完全避免机械磨损。然而,磁力悬浮需要主动控制和额外能耗,不利于长时间续航。而液力悬浮轴承间隙很小(通常小于100μm),在这一微小间隙中,会产生高切应力和滞流点,从而造成血液损伤。为此设计一种采用新型喷射悬浮手段的血泵。该悬浮手段为被动式,且几乎没有额外的能量损耗。运用流体力学方法分析这一血泵的液力、悬浮和血液相容性能,进行试验验证,并对比新型悬浮血泵和没有喷射流道的参照泵的血液相容性。研究显示,喷射悬浮方式可以在较大的间隙下有效实现转子悬浮,且具有良好的血液相容性,对左心室辅助装置的发展有重要意义。