基于红细胞碰撞溶血的血液泵新型血液破坏模型研究

项目名称： 基于红细胞碰撞溶血的血液泵新型血液破坏模型研究

项目编号： No.11202158

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张荻

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 血液溶血破坏一直是困扰血液泵发展的瓶颈问题，发展精确估算溶血参数的血液破坏模型是血液泵数值计算中亟待解决的关键问题。国内外现有溶血破坏模型的改进工作仅考虑了剪切力导致的红细胞破裂，对于广泛存在于旋转泵内的红细胞与旋转泵叶片、泵体及泵壳等部件间的高速碰撞导致的溶血破坏问题却鲜有研究。本申请采用数值模拟和实验研究相结合的方法，对不同流速，不同人群，不同剪切力累计历史和不同生命周期消耗下红细胞与旋转泵部件间的碰撞溶血问题进行研究，基于液固撞击理论和充液球壳理论，采用任意拉格朗日-欧拉方法进行数值模拟研究；搭建红细胞碰撞试验台，使用微量注射泵将红细胞悬浮液精密注射入微流控芯片内，通过高倍显微-高速摄像系统观察红细胞的流动变形规律，捕捉红细胞与固壁间碰撞破裂过程，确定碰撞破裂临界速度；并最终提出新型血液溶血破坏模型。本工作将弥补国内外相关研究的空白，对于血液泵的研发具有重要的学术意义和工程实用价值。

中文关键词： 红细胞；碰撞；实验研究；微流控芯片；数值模拟

英文摘要： Hemolysis has always been a bottleneck in the development of blood pump. To develop a novel blood damage model for accurate estimating hemolysis index is the key issue to be solved through the numerical simulation. The current study of optimizing the bloo

英文关键词： erythrocyte；collision；experimental research；micro-fluidic chip；numerical simulation