心室辅助装置多相流流场数值模拟及溶血性能分析

目的:探讨多相流模型对轴流式血泵溶血性能预报的研究。方法:利用计算流体动力学对轴流泵的水动力性能、流场、切应力分布进行分析，建立一种基于切应力的溶血预报模型。体外6次溶血实验，每次应用2 000 ml新鲜抗凝小牛血，在流量为5 L/min，流出道压力100 mmHg(13.3 kPa)，转机4 h，每30 min取血样本，测量血浆中游离血红蛋白(free hemoglobin，FHB)含量和红细胞压积(hematocrit，HCT)，同时留静置的牛血作为对照组，计算标准溶血指数(normal index of hemolysis，NIH)。结果:计算预测FHB变化与体外溶血实验基本吻合，体外验证实验计算NIH结果0.0055 g/100L，与多相流模型预测NIH结果一致。结论:多相流模型可用于心室辅助装置溶血液性能的定量预报，该方法可应用于血泵设计选型阶段。