搏动型血泵驱动系统的探讨

合集下载

叶轮泵式全人工心脏的搏动式输出研究

a n
y
s te m
w
ic
c
ir c
la t io
a n
r e s
p
e c t iv e a
a n
d ir c
p lia
n
n c e s
ha
．
m
n o t n e c e s s a e ro
A
n r
pr o to ty
w a s
a
pe
6 5m
a
m w o
in d i a
m e u
te r a n d 7 0 m m
v a s c u
la
r
P e k in g U n io
n
M
e
d ic
a
l C o l le g e ＆ C h in
e s e
A
c a
de
m
y
o
f
dic a l S c ie
e
n c e s o
(B e ij i n g
10 0 0 3 7
c
)
m
2 B
iJ in g
S ha
T e B io lo g ic T e
．
in l e
r a te
m o w
gth
e r e
，
a s
m a
de
d t e s t e d in
m a n u a
m o c
k
c
l a tio
re s
y
s te m
Th
3 0 ％ g ly c
l
s o
l u t io
fo

心脏泵的研究与发展

心脏泵的研究与发展【摘要】心脏泵（又称血泵）是心室辅助装置的关键部件，是流体机械的一个新的分支，它是集流体力学、机械、医学、电学、电磁学和控制学为一体的交叉学科。

目前，该学科尚存在许多未能解决的问题，因此，对它的研究具有重要的现实意义。

本文主要对心脏泵发展状况做了介绍。

首先分类说明了心脏泵目前的研究情况,将各类心脏泵比较,对它们的优缺点作对比说明,并介绍了心脏泵中的流动显示技术以及设计和计算的发展状况。

然后对目前心脏泵发展中存在的溶血和血栓等问题进行了分析。

认为发展小型、可植入、便携并耐久运行的心脏泵是其发展趋势。

关键词：心脏泵心室辅助流体机械1背景据世界卫生组织调查，目前心血管疾病和心脏病占到所有疾病的30%左右，预计到2020年心血管疾病和心脏病将占到所有疾病的40%。

心脏移植手术虽已取得极大的成就，但心脏移植也是非常有限的，不仅由于捐心脏的人数远远小于等待供心脏的人数，而且由于患者自身临床手术等各方面的限制。

为此，作为心脏移植桥梁过渡的心室辅助装置（VAD）和全人工心脏（TAH）有广泛的应用前景。

2历史1812年LeGallois提出用体外灌注以保证体内或体外器官的存活；1934年年底Gibbon的第一台极为原始的人工心肺机问世；1953年Gibbon将人工心肺机加以改进并成功应用于临床，标志着现代心脏外科时代的开端；1969年全人工心脏（TAH）被植入人体；1979年非搏动的用于心室辅助的旋转血泵首次出现；1982年犹他大学的Dr.DeVries将气动式“jarvik-7”性永久性全人工心脏泵（TAH）植入到人体内，这是第一个用于人类的永久性搏动性TAH，患者术后生存了112天，从此搏动性TAH和搏动性LVAD广泛地应用于临床；目前，新型的血泵正在研究中. . .3分类心脏泵是一门全新的交叉学科，其分类方法有很多，分别讨论如下：3.1按血液流动状态分为搏动和非搏动血泵。

搏动性血泵模仿人的自然心脏，类似于心脏的心缩期和心舒期，有正压期和负压期之分。

往复式电磁铁驱动搏动式血泵的可行性研究

ａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｉｔｓｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ．ＭｅｔｈｏｄｓＦｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｒｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｔｗｏｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｓａｎｄｓｐｒｉｎｇｓ．Ｔｈｅｔｗｏ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＩｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎａｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅｔｈａｔｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｂｌｏｏｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｓａｐｕｌｓｅｐｕｍｐｆｏｒｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌｍｅｍｂｒａｎｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ（ＥＣＭＯ）ｓｙｓｔｅｍｄｒｉｖｅｎｂｙａｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ
第３８卷第１期２０１９年２月
北京生物医学工程ＢｅｉｊｉｎｇＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ�� ３８Ｎｏ�� １Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１９
往复式电磁铁驱动搏动式血泵的可行性研究
伍进平１葛斌１方旭晨２张少伟１张磊１魏凌轩１
Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙｏｎｐｕｌｓａｔｉｌｅｂｌｏｏｄｐｕｍｐｄｒｉｖｅｎｂｙｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ
ＷＵＪｉｎｐｉｎｇ１，ＧＥＢｉｎ１，ＦＡＮＧＸｕｃｈｅｎ２，ＺＨＡＮＧＳｈａｏｗｅｉ１，ＺＨＡＮＧＬபைடு நூலகம்ｉ１，ＷＥＩＬｉｎｇｘｕａｎ１１ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３；

ECMO血泵研究进

ECMO血泵研究进本文首先简述了ECMO（extracorporeal membrane oxygenation）核心组件血泵，即离心泵和滚压泵的研究现状，并介绍了RotaFlow离心泵、CentriMag离心泵和Biomedicus离心泵以及离心泵和滚压泵在儿科医学中的应用。

其次，阐述了血泵的最新研究进展，主要介绍了如推进泵、蠕动泵、对角泵、集成型血泵等都具有很大的应用前景，但是目前还处于试验阶段。

最后简要地介绍了儿科心肺辅助系统（pCAS），以及未来研究展望。

标签：ECMO；血泵1 ECMO核心组件血泵的研究现状目前ECMO中常用的血泵主要有离心泵和滚压泵。

离心泵是一种较新型的血泵，近年来使用越来越多。

第一、二代离心泵产生很多的摩擦力和热量，血溶大。

最新一代的离心泵有单点、宝石轴承、磁悬浮、改进的流动力学和机械效率。

通常有超声波流量探针，流量可以调整。

摩擦和热量可以忽略不计且有非常低的溶血指数，不易产生气栓和微栓，安全性能高。

理想的离心泵应该有最小的血液损伤，较低的转速产生足够的流量以防止热量的产生并且经久耐用[1～5]。

目前常用的离心泵有Biomedicus、Delpin、St Jude、RotaFlow、Terumo Capiox 、Nokkiso HPM-15 。

美国美敦力公司的BioMedicus 550离心泵有优秀的临床使用，然而测量显示血浆游离血红蛋白含量值随着时间的推移而增加。

更新的离心泵如德国的MAQUET Rotaflow血泵，它的优点是从水流动力条件上进行了改善，减少热量的产生来减少溶血[6]。

其他报告一致的显示新开发的离心水泵要减少血泵热量的产生来显著降低血泵引起的溶血和延长使用长寿[7，8]。

RotaFlow离心泵和Biomedicus离心泵相比较[7]。

从设计角度上RotaFlow离心泵比Biomedicus离心泵有更多理论上的优点。

泵轴是通过一个永磁体悬浮并将其六个方向中的四个固定，具有最小的负荷和摩擦。

血泵工作的原理

血泵工作的原理
血泵工作的原理是通过一系列的机械和电子元器件来模拟心脏的功能，推动血液在体内循环。

具体而言，血泵的工作原理包括以下几个方面：
1. 泵体：血泵通常由一个泵体组成，该泵体内部有一个或多个腔室。

泵体可以通过一系列的电子控制和机械装置进行收缩和扩张。

当腔室收缩时，它会推动血液流出。

2. 电机：血泵通常由一个电机驱动。

电机产生机械力，通过与泵体的连杆机构相互作用，将动力传递给泵体来推动血液。

3. 控制系统：血泵配备了一个控制系统，用于监测和调节泵体的运行。

该系统可以通过传感器来感知血压、血流速度和其他参数，并根据需要调整泵体的收缩和扩张。

4. 电源：血泵通常通过一个外部电源供电。

电源提供所需的电能以驱动电机和控制系统的运行。

5. 连接管道：血泵需要通过连接管道与患者的血管相连，以便将泵体输出的血液输送到患者的体内。

连接管道通常由柔软的材料制成，以确保血液的顺畅流动。

综上所述，血泵通过泵体、电机、控制系统、电源和连接管道等组成部分相互配合，模拟心脏的收缩和扩张运动，从而推动血液在体内循环。

这种技术在心脏衰竭等疾病治疗中发挥着重要的作用。

ECMO的工作原理和应用

ECMO的工作原理和应用概述ECMO（Extracorporeal Membrane Oxygenation，体外膜肺氧合）是一种能够支持病人呼吸和心脏功能的临时辅助治疗技术。

ECMO通过将血液从体内引流出来，通过人工膜肺对血液进行氧合和二氧化碳去除后再输回体内，以达到维持生命功能的目的。

本文将介绍ECMO的工作原理和应用。

工作原理ECMO设备由血液回路、气体回路和控制系统组成。

其工作原理如下：1. 血液引流ECMO首先通过体内插入的导管将血液引流出来，引流的位置取决于病人的具体病情。

一般情况下，引流导管可以插入至股动脉和股静脉或颈静脉和锁骨下静脉。

2. 氧合和二氧化碳去除引流的血液通过泵系统，被送到体外膜肺（也称为人工肺）中进行氧合和二氧化碳去除。

膜肺上的氧气和血液之间通过半透膜进行气体交换，将氧气输送到血液中，同时将体内产生的二氧化碳从血液中去除。

3. 血液回流氧合后的血液被泵系统送回体内，通常经过与血液引流相同的导管插入位置。

4. 控制系统ECMO设备配备了先进的控制系统，用于监测和调整血氧饱和度、二氧化碳水平、泵的速度和压力等参数。

控制系统可以根据病人的具体情况进行调整，以保证ECMO的安全和有效。

应用ECMO的应用主要有两个方面：1. 呼吸功能支持ECMO可用于治疗严重呼吸衰竭患者，例如重症ARDS（急性呼吸窘迫综合征）患者。

ARDS是一种肺部病变导致严重低氧血症的疾病，通过ECMO将患者的血液引流出来，经过氧合后再回流到身体，可以维持患者的氧合水平，为其他治疗争取时间。

2. 心脏功能支持ECMO还可以用于治疗严重心脏衰竭患者，包括心脏搏动停止、心源性休克等病情。

ECMO设备可以暂时代替心脏的泵血功能，维持患者的血流循环，为病情稳定争取时间，同时也为其他治疗提供支持。

优势和局限性优势•快速建立呼吸和心脏支持•可调整的流量和压力，以满足不同病人的需求•支持可调整的氧合和二氧化碳去除水平•缩短了患者在ICU的住院时间局限性•需要有经验的医护人员操作和监护•感染风险增加•外科手术和导管插入可能导致并发症•高昂的设备和治疗成本结论ECMO作为一种临时辅助治疗技术，在呼吸和心脏功能支持方面具有独特的优势。

搏动性门脉血泵治疗门脉高压症的实验研究

搏动性门脉血泵治疗门脉高压症的实验研究曹罡;刘清峰;刘效恭【期刊名称】《肝脏》【年(卷),期】2001(006)004【摘要】目的为解决门脉高压症向肝血流减少、肝代谢功能下降及侧支循环压力过高、静脉曲张等问题,我们研制了搏动性门脉血泵,对丝线栓塞性门脉高压模型犬进行门脉外动力泵血的研究.观察入肝血量、肝代谢变化及侧支压力等一系列指标.方法对杂种犬进行门脉左右支丝线栓塞术制备门脉高压动物模型;应用高弹力硅胶球囊连接单流向硅胶瓣"T"型管,制作搏动性门脉血泵;应用强磁场磁极片及低频振荡交流线圈体外提供动力.将血泵"T"管安置于门脉主干前壁侧支平面上,测定血泵工作前后的入肝血流量、侧支静脉压力及吲哚氰绿排泄的变化.结果模型犬血泵平面以上的门脉压力在泵工作后由(30.3±4.2)cm H2O升至(49.0±7.1)cm H2O;入肝血流量由(270±28)ml/min升至(396±25)ml/min;血泵平面以下门脉压由(31.4±3.1)cm H2O降至(18.0±4.3)cm H2O;脾静脉压由(36.2±4.0)cmH2O降至(20.5±3.4)cm H2O;胃底静脉压由(35.3±3.3)cm H2O降至(19.3±4.7)cm H2O;吲哚氰绿排泄率由(0.092±0.009)升至(0.151±0.013);15min滞留率由(19.03±8.50)降至(9.04±2.50).结论搏动性门脉血泵对增加门脉入肝血流,改善肝代谢功能状态及降低侧支压力具有显著作用.血泵结构设计新颖,安置方法合理.动力装置体外固定,易于检修和更换电池,可长期工作.体内部分的长期维护方案正在进一步研究之中.【总页数】3页(P244-246)【作者】曹罡;刘清峰;刘效恭【作者单位】710004,西安交通大学第二医院普外科;710004,西安交通大学第二医院普外科;710004,西安交通大学第二医院普外科【正文语种】中文【中图分类】R5【相关文献】1.依贝沙坦治疗肝硬化大鼠门脉高压症实验研究 [J], 王青山;韩晓栋2.当归对门脉高压症的预防及治疗作用的实验研究 [J], 黄自平;袁顺玉3.远端脾肾分流术治疗猪肝硬化门脉高压症的实验研究 [J], 田磊;黎宁钦;刘庆仪;周燕;廖锦元;王喜军;陆云飞;黄仲奎4.脾次全切除术治疗门脉高压症的实验研究 [J], 刘程伟;胡新华;张雪松;王树卿;罗维;张强5.增加向肝血流治疗门脉高压症的实验研究 [J], 曹罡;刘清峰;刘效恭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

IABP泵可行性报告

IABP泵可行性报告引言概述：IABP（主动脉内球囊反搏泵）是一种用于治疗心血管疾病的医疗设备，通过在心脏搏动周期中提供辅助血液流动，改善心脏功能。

本报告旨在评估IABP泵的可行性，探讨其在临床实践中的应用及效果。

一、IABP泵的工作原理1.1 气压控制系统：IABP泵通过气压控制系统，根据心脏搏动周期，在主动脉内球囊内充气和放气，以改善心脏功能。

1.2 心电信号同步：IABP泵能够与心电监护设备同步工作，根据心电信号的变化实时调整球囊充气和放气时间，提供有效的辅助血液流动。

1.3 自适应算法：IABP泵内置自适应算法，能够根据患者的心脏状况和血流动力学参数，自动调整球囊充气和放气的时间和压力，以达到最佳治疗效果。

二、IABP泵的临床应用2.1 急性心肌梗死：IABP泵在急性心肌梗死患者中的应用可以减轻心脏负荷，改善心脏供血，减少心肌梗死范围，提高患者的生存率和生活质量。

2.2 心脏手术：IABP泵在心脏手术中的应用可以提供稳定的血流动力学支持，降低手术风险，减少术后并发症，加速患者康复。

2.3 心力衰竭：IABP泵可以改善心力衰竭患者的心脏功能，减轻症状，提高生活质量，延长患者的生存期。

三、IABP泵的优势3.1 非侵入性：IABP泵通过经皮插管的方式进行操作，不需要进行开放性手术，减少了手术创伤和感染的风险。

3.2 安全性高：IABP泵具有自适应算法和心电信号同步功能，能够根据患者的状况进行智能调整，降低了治疗过程中的并发症发生率。

3.3 操作简便：IABP泵的操作相对简单，医护人员只需接受简单的培训即可掌握使用技巧，减少了操作风险。

四、IABP泵的局限性4.1 长期使用限制：IABP泵适用于短期治疗，长期使用可能导致并发症，如感染、血栓等。

4.2 成本较高：IABP泵的设备和操作费用相对较高，限制了其在一些医疗机构中的广泛应用。

4.3 适应症限制：IABP泵适用于特定的心血管疾病，对于其他类型的疾病可能效果有限。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｕａｓｉａｔｅｉｅＤＭＶ）ｓｇｖｎｒｔｅＭｅｈｎｃｌｅｔｃｌｒｓｓｎｖ（ｉＡｔＤｃＡＤｉｉ．ｅ
［ｅｒｓｐｌａｉｌｏｕＫｙｗｏｄ］ｕｓｔｅｂｏｄｐｍｐａｔｉｉｌｅｒ，ｅｔｉｕａｓｉｔｄｖｃｅｅｔ — ｙｒｕｉｂｏｄｐｍｐｄｒｃｃａｉｌｌ，ｒｆａａｖｎｒｌｒａｓｓｅｉｅ，ｌｃｒｈｄａｌｌｏｕｉｃｈｔｃｏｃ，ｉｔｍｅｈｎｃｅａ
【献标识码】Ａ文
ＡｖｉｗｆｉｅＳｓｅｆｓｔｌｏｍｐＲｅｅｏｖｙｔｍｏｒＰｕｌａｉＢｌｏｄＰｕＤｒｅ
【Ｗｒｅｓ】Ｈｕｎｊ．ＡＮＧＭｉｇｉｒｔＡＮＹａ－ｅＹｉｎ
Ｄｅｐｍｅｎｆｉｔｕｅａｉ，ＳｈｇｈｉｏｏｇＵｎｉｅｒｔ，ａａｒｔｔｏｒｍｎｔｔｎｓｏｎａｎａｉａｔｎｖｓｉＳｈｎｇｈｉ２０４０Ｊｙａ，０２
【Ａｂｔａｔ】ＭａｙｖｒｔｓｏｕｓｔｌｏｕｓｅｉｔｎｔｅｆｌｓｏｒｆｉＩｅｒｎｅｔｉｕａｓｉｔｅｉｅＥｅｔｅｓｒｃｎａｉｉｆｐｌｉｂｏｄｐｍｐｘｓｈｉｄｆａｉｃａｈａｓａｄｖｎｒｌｒａｓｓｖｃｓｆｃｉｅｅａｌｅｉｅｔｉｔｃｄｖ
ｓｔａｅａｉｅｔｈｅｄｉｅｒｎｃｓｉｏｗｅｒｓｏｒｃｎｂｃｈｅｖｄｗｉｔｆｅｅｎｐｓｈｏｕｒｅａｎｒｓｉｓｏｎｍｅｃａｎｉｃｄｔａｎｍｓｉｈｓｍＨｏｒｚｎｔｏｐａｉｏｉｏａｌｃｍｒｓｎａｒｓｆｅｅｎｌａｉｌｏｄｐｕｐｃｏｓｄｉｒｔｐｕｓｔｌｂｏｍｓ，ｔｇｅｈｔｏｕｉｎｏｆｓｉｉｅｅｓｉｔｄｉｄｔｉｄｔｏｍｍｏｎｅｓｅｏｔｅｒｗｉｅｖｌｔｏｍｌｓｐｃｉｓｓｕｅｏｆｎｈｅｃｈａｒｎｓａｖｕｉｎｌｗｓｆｌａｉｏｏｕｍｐｓｎｄｅｏｌｔａｏｒｐｕｓｔｌｂｌｄｐｏｅＡｆｅｒａｒｖｅｏｙｐｃｌｐｕｓｉｌｏｄｐｕｐｒｍｈｇｌｆｐｔｅｉｗｆｔｉａｌａｔｅｂｏｍｓｆ０ｔｅａｎｅｏｏｗｅｌｒｓｕｒｅａｒｓｉｓｏｎｍｅｈａｓ，ｕｃａｙｉｓｆｕｌａｉｒｔｕｔｒｔｌｘｂｅｅｅｔｏｈｄｒｌｏｃｎｄｔａｎｍｓｉｃｎｉｍｍｈａｎｌｓｓｉｏｃｓｏｎａｐｕｓｔｅｄｉｓｒｃｕｅｗｉｆｅｉｌｌｃｒ — ｙａｕｉｌｖｅｈｃｔａｍｉｓｏａｎｍｐｔａｃｅｏｙａｉｒｎｓｓｉｎｔｍｐｒｅｔｍｐｌｔｔｒｐｅｙｏｌａｔｅｂｏｍｐｒｎｓｓｉｎ，ｄｉｏｒｎｆｈｄｒｕｌｔａｍｉｓｏｏｉｃｏｖｈｅｉａｎａｉｐｏｒｆｐｕｓｉｌｏｄｐｕｏｎｔｌｓｉｉｃｓｅＦｉａｌｅａｐｐｉａｔｆｅｌｔｏｈｄｒｌｌａｉｏｏｍｐｈｕｕｅｕｈａｈｐｌａｉｎｓｄｓｕｓｄ．ｎｌｎｗｙｌｉｏｅｃｒ・ｙａｕｉｐｕｓｔｌｂｌｄｐｕｃｏｎｃｅｓｉｔｅｆｔｒ，ｓｃｓｔｅａｐｉｔｎｃｏｎｉ
血泵的驱动系统深入探讨了液压传动对改善搏动型血泵植入性能的意义。最后．展望了电动液压搏动型血泵的应用前景，特别是在可植入的直接机械性心室辅助装置中的应用。
【关键词】搏动型血泵，人工心脏．心室辅助装置，电液压血泵，直接机械性心室辅助装置
８１【中图分类号】Ｒ３１１
●
●
文章编号：１７１７０（０９０１０ —６６ — １４２０） — １００
搏动型血泵驱动系统的探讨
【作【摘者】韩元杰杨明上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器系（海．２０４）上０２０要】该文从动力和传动结构的角度，综述几类典型的搏动型血泵。文中分析了一种利用封闭流体进行传动的电动液压搏动型
ｖｅｔｉｕｌｓｉｔｔｖｃｎｒａｒａｓｓａｎｃｄｅｉｅ
血泵作为人工心脏、心室辅助装置的核心部件，其
随着特殊电机等小型化致动器件的成熟，以及材料科学的不断进步，临床上对中长期心脏辅助装置的植人』生能要求也在不断提高。与离心泵、轴流泵相比，具备搏动泵血优势的这类血泵如何缩小尺寸，优化结构以改善植入性能，成为该类血泵发展面临的一大问题。围绕此问题，本文探讨了从早期的气动、液动类搏动血泵到后来电动搏动血泵的演变及其内在的规