3.1 试验台的形式及机械瓣的安装方式
目前,研究机械瓣空化的试验台主要有两类,一类是近似生理流动条件的脉动流模拟试验台,在它的机械瓣入流侧加一个玻璃视窗。这类试验台的生理参数和试验资料比较全面可靠。另一类是机械瓣的单次关闭过程的模拟,即强迫液体流过事先全开的机械瓣,回流促使心瓣迅速关闭。为了保证单次关闭过程与生理状态相近,心室的压力变化曲线被控制为接近生理条件,关闭周期由心脏收缩期决定。这种试验台试验资料还不全面,尤其在关闭后的瞬间,压力偏离生理条件较大[3]。目前美国食品与药品管理局制订的人工心瓣测试指南还未规定心室驱动形式,但是为了便于各类机械瓣性能的比较,应建立统一的试验标准和指标。
正常植入人体的机械瓣是将缝合环缝在心脏血管内壁组织上,这些组织有较好的弹性,因此机械瓣是固定在“软基座”上,而在离体模拟血液循环试验台上,心瓣的缝合环被夹紧在刚性的基座上,因此机械瓣的离体试验环境和生理环境有一定的差别,为了研究支座弹性差别对机械瓣血流动力学的影响,1995年Wu等人[11]研究了心瓣的安装方式对空化后压力脉动的影响,他发现刚性安装和柔性安装时的心瓣关闭后的压力脉动有很大的不同,但并不影响心瓣的关闭速度和瞬时压力降,他们解释压力降将发生在心瓣撞击瓣座之前。
1996年Lee等[16]用弹性系数不同的三种材料:有机玻璃、聚四氯乙烯和聚乙烯作为心瓣安装支座进行了空化测量试验,研究了支座弹性对空化的影响。他们发现空化引发是与空化产生机理有关,而与机械瓣安装支座的弹性无直接关系,所以对于某些心瓣,由于空化引发机理不同,人体心脏组织的缓冲作用可能不会减轻空化。1996年Chandran指出机械瓣阻塞体本身的柔性可减轻空化,它比心瓣安装的柔性更能控制心瓣空化[16]。
3.2 心瓣的结构、关闭速度及心室的载荷率![]()
3.3 模拟血液流体的物性
4 心瓣空化的理论与计算研究