简介:目的通过模型样机研制和流体力学特性测试.探索以叶轮式血泵为结构基础的新型可完全植入的全人工心脏。方法全人工心脏模型样机分为左心泵和右心泵2个基本单位。2血泵均采用叶轮泵.共同设置在球形外壳中。2半球形外壳由高分子材料经激光快速成型制成.球形腔内设置固定左右心泵后对合为球形外壳.表面由医用聚氨酯橡胶涂层,直径55mm,总质量150g左右。在体外模拟循环台上对左心泵和右心泵的流体力学特性进行测试.主要观测指标为泵的转速、输出压力、流量、能耗和效率。模拟循环装置由模拟左右心房、血泵、阻力调节器、流量计串联组成,采用30%甘油水溶液作为循环介质。通过调节阻力测定特定泵转速下压力和流量。结果体外模拟测试表明全人工心脏模型样机可满足血液动力学基本要求,左心泵在9000-13000r/min转速条件下可以达到5-7L/min流量和13.3kPa(100mmHg)的压力输出,右心泵在约1/2左心泵转速和4.00kPa(30mmHg)后负荷下达到相似流量.可分别满足体、肺循环的要求。在该工作负荷条件下,2血泵的总效率约为14%。结论轴流泵作为人工心脏的血泵单位.流体力学特性可达到全人工心脏的基本要求.
简介:基于真实心脏二尖瓣腱索结构,利用仿生学类比方法提出整体三螺旋人工腱索等效替代模型,应用ABAQUS对其进行模拟拉伸测试,并与真实拉伸试验下猪心二尖瓣腱索(边缘腱索、基底腱索与支撑腱索)的力学性能进行对比分析,从而验证此等效模型的可行性与有效性。结果表明:三螺旋人工腱索结构所能承受的最大应力与实际试验中的平均最大应力一致,且相应腱索种类的拉力位移曲线与试验曲线基本相符。本研究提出的三螺旋人工腱索结构接近于真实腱索特性,可缓解二尖瓣膜上应力集中现象,为人工腱索材料的结构改进指明了新方向,同时,仿真过程对有限元模拟生物软组织拉伸性能模块提供了参考价值。
简介:为了满足POCT仪器体积小、操作简单、携带方便、结果报告及时化的检验模式新要求,设计并开发一款基于Y形光纤的便携式免疫荧光定量检测仪。该设备以恒流源驱动激光二极管作为激发光源,Y形光纤作为光信号传输介质,光电二极管作为荧光信号接收传感器,替代复杂庞大的传统共聚焦光学系统,使光路设计及信号采集模块小型化;设计Sallen-Key拓扑结构的二阶有源低通滤波器对信号进行放大滤波处理,以减少杂波干扰,提高系统灵敏度;采用STM32F103微处理器为主控芯片,控制步进电机驱动机械扫描模块、光电信息采集模块、数据处理及显示模块完成免疫层析试纸条的荧光值定量检测。AD采集精度实验显示,该系统的AD采样偏差为10μV,标准差为1.91E-06;实测荧光微球实验表明,荧光微球稀释倍数和荧光强度信号之间的乘幂关系良好,相关系数为0.99,该系统检测灵敏度高,重复性好。
简介:以背心式呼吸感应体积描记系统为平台,经过标定实现通气量的无创测量,并检验测量结果的准确性.用背心式呼吸感应体积描记系统和呼吸速度描记仪同时记录15名受试者的呼吸数据,取前5min数据用诊断性定性校正技术(qualitativediagnosticcalibration,QDC)标定背心式呼吸感应体积描记系统,后续数据用于对比检验背心式呼吸感应体积描记系统测量通气指标的准确性及有效性.结果表明,15组对比检验数据,背心式呼吸感应体积描记系统经过标定所测平均潮气量(总体平均潮气量为443±79ml)与呼吸速度描记仪所测平均潮气量(总体平均潮气量为446±83ml)相关性很好(R=0.9988,P<0.001,n=15),对两种方法所测平均潮气量进行t检验,P=0.918,说明两种测量方法在平均潮气量测量上无统计学差异.15组数据中,两种方法所测平均潮气量相对误差最大值为2.42%,比较逐呼吸潮气量,在15组数据共11437次呼吸中,93.85%的点(10734次)的相对误差落在10%之内,98.10%的点(11220次)的相对误差落在15%之内,99.03%的点(11326次)的相对误差落在20%之内.背心式呼吸感应体积描记系统采用诊断性定性校正技术标定后,能够准确测量通气指标,此系统是实现长时间、低负荷、动态呼吸模式监测的有效方法.