往复式电磁铁驱动搏动式血泵的可行性研究

摘要:

目的 为了得到更适合血液循环的动力装置,提出一种用于体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)系统由电磁铁驱动的搏动式血泵,并研究其可行性.方法 首先利用电磁原理设计出电磁驱动机构,主要部件包括对称的两个电磁铁和压簧,两个电磁铁交替通电下使得动铁芯往复运动;利用容积控制原理,泵腔在动铁芯的驱动下收缩舒张;然后根据上述原理设计出血泵模型,包括电磁驱动部件和泵腔;最后建立包括血泵、电路控制部分、示波器、加速度传感器、输入输出管路和储液池的试验台,对血泵模型进行驱动力和流量输出测试.结果 血泵模型在通电电压7~12 V时动铁芯的初始驱动力为2.97~8.00 N.血泵模型产生的初始驱动力与工作电压呈正相关非线性关系,当通入电压12 V时血泵模型初始驱动力满足要求.当前压与后压为0、频率80次/min、工作电压7~12 V时的流量输出为0.97~3.81 L/min.当前压与后压为0,工作电压12 V、频率60~90次/min时的流量输出为3.1~3.8 L/min.当工作电压12 V、频率80次/min、前压0~40 cmH2 O和后压50~110 cmH2 O时的流量输出为0.55~3.59 L/min.血泵流量与工作电压和频率呈正相关,与后压呈负相关,与前压无显著性相关.结论 往复式电磁铁驱动搏动式血泵基本满足ECMO临床要求,具有广泛的应用前景,对体外循环血泵的发展具有重要意义,但仍需进一步研究和改进.

Abstract:

  • doi:
  • 关键词: 体外膜肺氧合 往复式电磁铁 磁力 搏动式血泵
  • Keyword:
  • 作者: 伍进平 葛斌 方旭晨 张少伟 张磊 魏凌轩
  • Author: WU Jinping GE Bin FANG Xuchen ZHANG Shaowei ZHANG Lei WEI Lingxuan
  • 作者单位:
  • 刊名: 北京生物医学工程
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