Progress in Studies on Cavitation of Mechanical Heart Valve
He Zhaoming Xi Baoshu Zhu Keqin
Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084
Abstract This paper reviews the researches on cavitation of mechanical heart valve in recent years and presents a discussion on the research methods.The achievements are summarized and the prospects of further research on cavitation in mechanical heart valve are brought forth.
Key words Mechanical heart valve Cavitation Hemodynamics
1 引 言
所谓空化［1］(cavitation)就是由于压强降低使液体汽化的过程。空化原理为：液体内部含有称为气核(nuclei)的很小的气泡，当液体温度不变，压强降低到某临界点，液体中气核将迅速膨胀成为明显的空泡(bubble)。当空泡流经高于临界压力值的区域时，空泡将发生溃灭(collapse)，空泡溃灭时可能会产生空蚀(cavitation damage)。空蚀的现象是：空泡在近固体边壁的高压区受到压缩并迅速溃灭，溃灭过程中产生高速微射流，这股微射流将猛烈冲击固体表面并引起固体材料的破坏，多次这种作用导致过流部件表面形成微小密集的凹坑，这类似于滴水穿石。
自60年代人工心瓣成功地植入人体后，人工心瓣已经发展成许多类型，按制造材料来分，人工心瓣分为生物瓣和机械瓣两大类。到目前为止，生物瓣的空蚀尚无报道，但机械瓣的空蚀近年来已有发现，空蚀一般发生在被植入的机械二尖瓣上。
机械瓣的空蚀最初在其体外试验中发现［2］，当时人们认为机械瓣或左心辅助装置的空蚀是由加速试验所致，在正常的生理条件下可能没有空蚀发生。1988年研究人员检验了从病人体内取出的机械瓣，他们发现在热解碳材料的表面出现了类似于空蚀所造成的凹坑［3］，这个事实为人体内机械瓣的空蚀提供了有力的证据。
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