人工心脏瓣膜返流量的非定常流测量方法研究

为简化人工心脏瓣膜返流量测量装置的结构,降低测试成本,提出了用非定常流等效定常流进行人工心脏瓣膜返流量测量的新方法,推导出了非定常流等效定常流测量时的水头适用条件,利用流体力学拉格朗日积分建立了非定常流的非线性微分方程并进行了数值解析,分析了该方法的理论测量误差。计算和实验表明:在满足水头适用条件且瓣膜反向过流面积与测试管截面积比值小于3.422%时,

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2卷 2期 7 20 0 8年 4月

中国生

物医学

工程

Vo . 7 12

No. 2

C i s J un lf Bo e i l n i e n hn e o ra o i d a E gn r g e m c e i

Ap i 2 08 rl 0

人工心脏瓣膜返流量的非定常流测量方法研究 魏列江卜魏中英冀宏李少年强彦 (州理工大学流体动力与控制学院,州兰兰 (兰州兰飞医疗器械有限公司,州兰 7 05 ) 300 70 7 ) 300

要:简化人工心脏瓣膜返流量测量装置的结构,低测试成本,出了用非定常流等效定常流进行人工心为降提

脏瓣膜返流量测量的新方法,导出了非定常流等效定常流测量时的水头适用条件,用流体力学拉格朗日积分推利建立了非定常流的非线性微分方程并进行了数值解析,析了该方法的理论测量误差。计算和实验表明:满足分在 水头适用条件且瓣膜反向过流面积与测试管截面积比值小于 342时,定常流测量方法实际测量精度可保证 .2%非在 22%以内。该方法的提出对于以非定常流等效定常流方法进行人工心脏瓣膜返流量测量系统的设计提供了 .7 理论依据。 关键词:工心脏瓣膜;流量;非定常流;量方法;度人返测精

S u y o se d - o M e h d f r M e s i g t e Re u g t n t d n Un t a y f w t o o a urn h g r ia t l Vo u e o r i c Vav o t e e l m fCa d a l e Pr sh s s

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Ab t a t o

smp i h tu t r f me s n g e u p n n d c t o t e t o o a u i g t e sr c:T i l y t e sr cu e o a u n q i me t a d r u e i c s,a n w me h d f r me s r h f e s n e u gt tv l me o a d a av r sh s s w s p e td.T e me s rn t o s d u se d o n t a f r g r i n o u f c r i c v le p o t e e a r s n e a e h a u g me h d u e n t a y f w i se d o i l

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a a av r t e e; e u g t tv l me d o a n ta y f w;me u e n t o l s a r me tme h d;p c so e r ii n

中图分类号

R 1 .8 380

文献标识码

A

文章编号 0 5 .0 1 20 )20 9 -4 2 88 2 ( 0 8 0 .2 30

引言 人工心脏瓣膜的返流量是瓣膜完成一次启闭动

隙过小,往往导致瓣膜卡死,两种情况都可能会导致

病人死亡,以都是绝对不允许的。标准u所要求测 试瓣膜关闭、向跨瓣压差为 8反 0—10 mH 2 m g时流过

作的过程中(为一个循环周期 )反向通过瓣膜的称, 流体体积,为关闭量和泄漏量之和…。返流量测量试验是人工心脏瓣膜体外流体力学试验的最重要的

瓣膜的平均返流量。通常为保证测试的可靠性和可 比性,于返流量的测试方法是,血液或血液模拟对用

液作为试验液体,把瓣膜置于定常流场中,保证瓣膜 处的反向跨瓣压差基本恒定在 lO m g O m H。但是测

试验之一:流量过大表明瓣膜反向间隙过大,返导致 反向泄漏量过大,反之返流量过小表明瓣膜反向间 收稿日期: 0 70.7修回日期: 071.4 20.71, 20.21。

试过程需要保持被测试瓣膜处压力为 10 mH 0 m g这

基金项目:国家自然科学基金资助项目(0000;肃省自然科学基金资助项目( 0 200 ) 56 53 )甘 X 604 1。 *通讯作者。 E m i w iei g u ./ - al e i a@l C: lj n t 1

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