人工心瓣关闭瞬间的水击现象及减轻措施研究

本课题通过理论分析、数值计算和实验研究得出：引起瓣膜损伤的通常是关闭瞬间的峰值跨瓣压力梯度PPG，它主要取决于瓣膜峰值回流量和水击波逆，不同种类、型号的瓣膜PPG明显不同，机械瓣最大，心包瓣次之，猪心瓣最小。瓣膜破损也与类闭瞬间的固液耦合产生的冲击作用密切相关。应选择低强性模量折材料最佳的驱动方式。安装瓣膜的管道的材质、壁厚形状、直径、有窦或无窦影响PPG。我们提出减少峰值回流量Qp或峰值跨瓣压力梯度PPG可以作为一个选择或设计人工心瓣的准则，模拟天然心瓣的关闭方向和关闭机制可以减少峰值回流量。我们提出的顺向双叶机械瓣和带窦的聚氨酯瓣，数值计算和初步试验表明，有效的减轻了关闭瞬间的水击现象，值得进一步研究。