2 机械瓣空化试验研究
由于空间小,空化时间短暂,机械瓣空化研究是一个十分困难的课题,至今还在不断探索中。
2.1 机械瓣空化可视化技术
机械瓣空化在瓣关闭瞬时产生。当心室收缩时,心室压力升高,在回流作用下,机械二尖瓣开始关闭,在其关闭的瞬时,机械二尖瓣的心房侧(入流侧)紧靠瓣叶表面处有时会有云状空泡群或个别游移空泡出现[10],当空泡在瓣表面处溃灭时就会对其表面造成空蚀。这种液体空化现象从空泡产生、发展到溃灭,其全过程为ms甚至μs数量级,而且是随机的,空泡的直径也不到2 mm[2,3],这些事实给空化的研究带来极大的困难。
通常研究空化的手段是采用光学方法,即人们依赖高速摄影来观察空化这一短暂过程,依靠肉眼观察照片来判断液体中有无空泡的出现。1977年Tokuno拍摄了人工心脏中Lillehei-Kaster斜碟瓣上的空化现象[3]。这种高速摄影方法的代价比较大,胶片的后处理工作在时间上滞后,而且图像处理还需要人工直接判读,所以到1991年Lamson等[10]发展了实时观察技术(Realtime Observation Technique),这种技术是使用CCD瞬时成像并存储单帧画面于计算机内存中。1991年Stinebring等类似于Lamson的做法采用触发闪光技术(Stroboscopic Lighting Technique),他在黑暗环境里布置普通照相机,其快门保持打开,镜头焦距对准机械的入流侧,用闪光灯照亮机械瓣以使胶片曝光成像。为了准确地抓拍到空泡,以及与空化发生有关的事件作为参考初始时刻,经过可调延时电路再触发闪光灯,调整不同延时所获得的一系列照片就表示空化发生的过程。这种拍摄单张照片方法的优点是后处理简单迅速,其缺点是这种方法只能观察不同空化周期的空化过程。如果用CCD拍摄,图像的分辨率受到CCD点阵的限制,通常不是很高。
Lamson等用实时观察技术拍摄了MH斜碟瓣关闭时空泡,他们发现心瓣的空化有三种(1)空泡空化:在阻塞体表面任何地方;(2)旋涡Ⅰ空化:在挡座部位,呈新月形状;(3)旋涡Ⅱ空化:在阻塞体中心。空化周期都不超过1 ms。1996年Lee用触发闪光技术对MH斜碟瓣Φ27,Φ29进行观察,他发现在挡座出现云状空泡,在周边缝隙处也产生空化现象。这一现象支持挤压流动产生空化的理论。
上一页 1 2 [3] 4 5 6 7 8 9 10 下一页