http://bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.cnDOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0494撤机对离心血泵血液相容性影响的数值研究谢楠1，2，唐雨萌1，2，张岩3，柳阳威1，2，*(1.北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2.北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室，北京100191；3.中国医学科学院阜外医院，北京100037)摘要：采用非定常数值模拟方法系统评估某离心血泵原型与改型在4个撤机阶段的血流动力学特性和血液相容性。对速度、湍动能、叶表压力的分布规律及不同撤机阶段的血液损伤进行研究，并对各监测点的压力脉动进行分析。研究结果表明：在降低心脏泵流量和供压的第1阶段（撤机阶段Ⅰ），原型和改型均有较好的血液相容性，满足抗溶血和抗血栓的性能要求，间隙泄漏涡是造成溶血主要的流动特征；随着撤机的进行，间隙泄漏涡强度明显减弱，溶血值呈显著的下降趋势，其脉动幅度也大大降低，改型的溶血值比原型减少30%以上；各监测点压力频谱呈现典型的离散特征，相较于原型，改型的转静干涉作用更加强烈，对血泵的电磁控制技术提出更高的要求。关键词：离心血泵；撤机；血液相容性；溶血；数值模拟中图分类号：V239；R318文献标志码：A文章编号：1001-5965（2023）07-1680-09根据国家卫生健康委员会预测，中国心血管病患病率仍处于上升阶段，其死亡率居首位，2019年中国心血管病患者数约3.3亿[1]。心血管病给社会带来的经济负担日渐加重，已成为重大的公共卫生问题。心脏移植是诸多治疗手段中较为有效的方法。但由于自然心脏捐献数量远不能满足病人的需求，因此，开发人工心脏替代自然心脏来维持生命成为主要的治疗手段。人工心脏从最初的第1代仿生搏动式人工心脏，到第2代有机械支撑轴承的叶片式人工心脏，再到第3代无机械轴承的人工心脏，其缺陷逐代得到改进，工作性能更加稳定，血液相容性也显著改善。常用于临床的心脏泵类型主要为离心式和轴流式。轴流血泵轴向长而轴颈小、运转稳定性好、整体体积小因而植入性好，常用于植入式心室辅助系统（ventricularassistdevices，VAD），但加工工艺要求高，并且转速高、不利于控制其抗溶血性能。离心血泵轴颈大而轴向短、整体体积大、相同的血压及流量要求下，离心泵的转速低，常用于VAD及体外膜肺氧合（extracorporealmembraneoxygenation,ECMO），但由于体积较大，导致血细胞在血泵内的暴露时间较长，同样不利于控制其抗溶血性能。ECMO主要用于等待器官移植或心肺功能严重衰竭的...
