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不同生理状态下主动脉双叶机械心脏瓣膜流场特性PIV实验研究
被引量：
2
1
作者
强彦
段天赐
+2 位作者
张民祖
祁亮
魏列江
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1807-1817,共11页
人工心脏瓣膜(PHV)替换发生病变的原生瓣膜是目前治疗瓣膜性心脏病的主要方法,其中双叶机械心脏瓣膜(BMHV)因其耐久性在临床上被广泛使用.瓣膜置换术后会出现血栓栓塞等并发症,这与机械瓣结构改变主动脉生理性血流模式直接相关.本研究...
人工心脏瓣膜(PHV)替换发生病变的原生瓣膜是目前治疗瓣膜性心脏病的主要方法,其中双叶机械心脏瓣膜(BMHV)因其耐久性在临床上被广泛使用.瓣膜置换术后会出现血栓栓塞等并发症,这与机械瓣结构改变主动脉生理性血流模式直接相关.本研究搭建了生理性左心脉动流血液循环装置,使用基于医学CT影像制备的真实人体主动脉根部硅胶模型,采用可调节压力的透明腔体安置主动脉根部模型,来模拟动脉顺应性对血液流动的影响.并模拟出入口负荷条件,分别在健康、心衰以及运动3种不同生理压力和流量条件下,使用粒子图像测速(PIV)技术获取完整心动周期上血液通过主动脉双叶机械瓣的平面流场数据,采用速度分布、涡量分布和剪切应力分析评价双叶机械瓣在主动脉根部、窦腔与升主动脉处的血流流场特性,研究不同生理状态对血液跨瓣流动的影响,为术前瓣膜选择及术后患者康复治疗提供理论依据与实验数据支持.研究结果表明,在运动生理状态下较大的心排出量(CO=14.6 L/min)导致血液以2.2 m/s的峰值速度冲击主动脉窦与升主动脉相连接处的壁面,壁面存在最大数值为2.8 N/m^(2)的剪切应力,且在整个收缩期内最大剪切应力都超过1.4 N/m^(2),易使胶原蛋白和组织因子暴露在流动的血液中导致血小板活化,为血栓的形成提供有利环境,瓣膜置换术后应避免患者长时间处于运动状态,以减少溶血导致的血栓栓塞等风险.
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关键词
双叶机械心脏瓣膜
主动脉
粒子图像测速
血流动力学
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职称材料
题名
不同生理状态下主动脉双叶机械心脏瓣膜流场特性PIV实验研究
被引量：
2
1
作者
强彦
段天赐
张民祖
祁亮
魏列江
机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
兰州理工大学特种泵阀及流控系统教育部重点实验室
兰州大学第一医院心血管外科
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1807-1817,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51966010)。
文摘
人工心脏瓣膜(PHV)替换发生病变的原生瓣膜是目前治疗瓣膜性心脏病的主要方法,其中双叶机械心脏瓣膜(BMHV)因其耐久性在临床上被广泛使用.瓣膜置换术后会出现血栓栓塞等并发症,这与机械瓣结构改变主动脉生理性血流模式直接相关.本研究搭建了生理性左心脉动流血液循环装置,使用基于医学CT影像制备的真实人体主动脉根部硅胶模型,采用可调节压力的透明腔体安置主动脉根部模型,来模拟动脉顺应性对血液流动的影响.并模拟出入口负荷条件,分别在健康、心衰以及运动3种不同生理压力和流量条件下,使用粒子图像测速(PIV)技术获取完整心动周期上血液通过主动脉双叶机械瓣的平面流场数据,采用速度分布、涡量分布和剪切应力分析评价双叶机械瓣在主动脉根部、窦腔与升主动脉处的血流流场特性,研究不同生理状态对血液跨瓣流动的影响,为术前瓣膜选择及术后患者康复治疗提供理论依据与实验数据支持.研究结果表明,在运动生理状态下较大的心排出量(CO=14.6 L/min)导致血液以2.2 m/s的峰值速度冲击主动脉窦与升主动脉相连接处的壁面,壁面存在最大数值为2.8 N/m^(2)的剪切应力,且在整个收缩期内最大剪切应力都超过1.4 N/m^(2),易使胶原蛋白和组织因子暴露在流动的血液中导致血小板活化,为血栓的形成提供有利环境,瓣膜置换术后应避免患者长时间处于运动状态,以减少溶血导致的血栓栓塞等风险.
关键词
双叶机械心脏瓣膜
主动脉
粒子图像测速
血流动力学
Keywords
bileaflet mechanical heart valve
aorta
particle image velocimetry
haemodynamics
分类号
O368 [理学—流体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同生理状态下主动脉双叶机械心脏瓣膜流场特性PIV实验研究
强彦
段天赐
张民祖
祁亮
魏列江
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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