高性能脉动式容积泵研发及其在主动脉夹层流动特性分析中的应用

【摘要】 目的 心血管系统体外模拟实验台是新型医疗设备测试和手术方案设计的重要工具。本研究旨在搭建一套可复现人体生理状态的体外循环实验台,并基于此平台对主动脉夹层的流动特性进行探究。方法 搭建了包含伺服式脉动泵等元件的体外循环系统,通过控制电机参数可模拟健康、运动及心衰等人体心输出状态。设计了Labview数据采集系统可实时对循环各节点压力及流量进行监测。进一步研发了多步旋涂-浇铸法的硅胶仿体制作方法,并基于人体CT数据制作了真实结构的主动脉夹层仿体。将仿体接入体外循环实验台,在相同脉动泵参数及外周工况条件下,探究了支架植入前后主动脉夹层真假腔内的流动特性。结果 获得了不同生理状态下的心室和主动脉压力及流量波形,其符合脉搏波传递特征。由支架植入前后夹层真假腔压力变化发现,在近端撕裂口处,真腔压力在整个心动周期中高于假腔;在远端撕裂口,则呈现出收缩期真腔压力高于假腔,舒张期假腔压力高于真腔的趋势。同时,支架植入后远近端撕裂口真假腔收缩压之比均有所上升,表明支架植入后假腔压力下降真腔压力升高,支架植入后主动脉重塑良好。结论 脉动循环系统可模拟多种生理状态及介入手术过程和植入效果,且具有较高的运行稳定性。更多还原