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叶轮式人工心脏泵的基础技术研究

成果基本信息
关键词: 叶轮血泵;人工心脏;CFD;PIV
成果类别: 应用技术 技术成熟度: 初期阶段
体现形式(基础理论类): / 体现形式(应用技术类): 新技术
成果登记号: / 资源采集日期: 11-2-20
研究情况
单位名称: 江苏大学 技术水平: /
评价证书号: / 评价单位: /
评价日期: / 评价证书号: /
转化情况
转让范围: 限国内转让 推广形式: 合作开发
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 孵化基地 联系人(平台)电话: 0771-3394012
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成果简介

(1)叶轮式血泵的可植入性研究。在前期叶轮血泵重量降至110克的基础上,本项目通过对血泵驱动电机的内部磁路进行优化设计和提高血泵转速,进一步降低血泵重量和体积,实现了血泵的小型化和微型化,并研制出多种规格的心脏瓣膜泵,其最小规格为外径21毫米、重27克。这种人工心脏瓣膜泵没有进出口连接管,直接从心室输送血液到主动脉,不需要额外的解剖空间,不容易产生血栓。 (2)叶轮式血泵的血液相容性研究。本项目应用计算流体动力学技术(CFD)、粒子图像测速技术(PIV)和溶血实验针对项目组采用三元解析方法设计的心脏泵内流场进行了理论分析和实验研究。结果表明,与传统的直叶片设计方法相比,本项目的设计方法能够明显减少泵内不规则流动模式,从而可以减少对红细胞的破坏,提高了血泵的血液相容性。溶血实验结果表明基于流线型设计的离心式叶轮血泵的溶血指标低于0.020,在允许范围内(IH=0.10)。 (3)叶轮式血泵的耐久性研究。本项目在发明永磁磁悬浮轴承的基础上,进一步将该技术应用于人工心脏泵设计,研制出多种径向和轴向驱动的永磁磁悬浮离心式单心泵和双心泵,实现了血泵的超静音、高可靠性、长寿命运转。与传统的电磁磁悬浮技术不同,该血泵不需要额外的电磁铁、转子测量及反馈控制系统,减少了装置的体积和重量,无需消耗额外的电能。 (4)叶轮式血泵的搏动流技术研究。旋转血泵产生搏动流是长期困扰研究者的世界难题。本项目组通过特殊的扭曲叶片设计,通过选择合适的扭曲角度,使血细胞在叶轮转速交替变化时,绝对速度只改变方向,大小基本不变。实验表明,搏动流叶轮血泵的溶血指标(IH=0.020)比非搏动流叶轮血泵(IH=0.015)只有轻微增加,完全在允许范围内。 (5)血泵参数的无创测量技术研究。本项目采用神经网络技术,可利用血泵电机驱动参数直接换算血泵的流量和压力,进而对血泵的输出参数进行控制。实验表明,采用神经网络方法测量血泵的流量和压力,其精度均达到95%以上。

成果名称: 叶轮式人工心脏泵的基础技术研究 关键词: 叶轮血泵;人工心脏;CFD;PIV
成果类别: 应用技术 一级分类名称: 医学生物工程
二级分类名称: / 三级分类名称: /
研究起止时间: 1996.07 至2008.02 成果体现形式(应用技术类): 新技术
成果属性: 原始性创新 成果体现形式(基础理论类): /
技术成熟度: 初期阶段 技术水平: /
研究形式: 与企业合作 学科分类1: 310.61
单位名称: 江苏大学 学科分类2: /
中图分类号1: R318.11 所属高新技术类别: /
中图分类号2: / 课题来源: 国家科技计划
应用行业: 卫生、社会保障和社会福利业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 基础研究计划 课题立项编号: 96-120-12-03
经费实际投入额 (万元): 0 评价单位: /
评价形式: 知识产权 应用状态: 未应用
评价日期: / 转让范围: 限国内转让
评价证书号: / 推荐单位: /
推广形式: 合作开发 成果登记号: /
成果简介:

(1)叶轮式血泵的可植入性研究。在前期叶轮血泵重量降至110克的基础上,本项目通过对血泵驱动电机的内部磁路进行优化设计和提高血泵转速,进一步降低血泵重量和体积,实现了血泵的小型化和微型化,并研制出多种规格的心脏瓣膜泵,其最小规格为外径21毫米、重27克。这种人工心脏瓣膜泵没有进出口连接管,直接从心室输送血液到主动脉,不需要额外的解剖空间,不容易产生血栓。 (2)叶轮式血泵的血液相容性研究。本项目应用计算流体动力学技术(CFD)、粒子图像测速技术(PIV)和溶血实验针对项目组采用三元解析方法设计的心脏泵内流场进行了理论分析和实验研究。结果表明,与传统的直叶片设计方法相比,本项目的设计方法能够明显减少泵内不规则流动模式,从而可以减少对红细胞的破坏,提高了血泵的血液相容性。溶血实验结果表明基于流线型设计的离心式叶轮血泵的溶血指标低于0.020,在允许范围内(IH=0.10)。 (3)叶轮式血泵的耐久性研究。本项目在发明永磁磁悬浮轴承的基础上,进一步将该技术应用于人工心脏泵设计,研制出多种径向和轴向驱动的永磁磁悬浮离心式单心泵和双心泵,实现了血泵的超静音、高可靠性、长寿命运转。与传统的电磁磁悬浮技术不同,该血泵不需要额外的电磁铁、转子测量及反馈控制系统,减少了装置的体积和重量,无需消耗额外的电能。 (4)叶轮式血泵的搏动流技术研究。旋转血泵产生搏动流是长期困扰研究者的世界难题。本项目组通过特殊的扭曲叶片设计,通过选择合适的扭曲角度,使血细胞在叶轮转速交替变化时,绝对速度只改变方向,大小基本不变。实验表明,搏动流叶轮血泵的溶血指标(IH=0.020)比非搏动流叶轮血泵(IH=0.015)只有轻微增加,完全在允许范围内。 (5)血泵参数的无创测量技术研究。本项目采用神经网络技术,可利用血泵电机驱动参数直接换算血泵的流量和压力,进而对血泵的输出参数进行控制。实验表明,采用神经网络方法测量血泵的流量和压力,其精度均达到95%以上。

联系人: 科技处 成果登记日期: 10-5-21
联系人email: / 单位代码: 93200035
邮政编码222: 212013 联系人电话: 0511-88780076
单位传真: 051188780076 单位通讯地址: 江苏省镇江市学府路301#
单位所在省市: 江苏省 单位电话: 0511-88780048;88780076
转让收入(万元): 0 单位属性: 大专院校
合作完成单位: 天津泰达心血管病医院;上海中山医院;上海第六人民医院 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2010 知识产权形式:
成果完成人: 钱坤喜;曾培;袁海宇;茹伟民;王芳群;李岚;王颢;荆腾 资源采集日期: 11-2-20

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