轴流式血泵结构的设计与分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

人类的心脏是具有精确控制作用的精致器官。但据美国国家心脏及血液研究所统计，美国现有近500万人患心力衰竭症，且每年新增病例40万^[1]。心力衰竭已经成为一个严重的社会公共卫生问题，即使是在欧美等心血管疾病防治工作已获得巨大进展的发达国家，慢性心力衰竭的发病率、患病率以及伴随而来的致残致死的危险性也在不断增高，是心血管疾病中最主要的死亡原因^[2]。近些年来, 终末期心力衰竭治疗日益成为临床心血管医师面临的的主要挑战。目前对于心力衰竭症治疗的方式有以下几种：药物治疗、外科手术、机械辅助循环及心脏移植。药物治疗可以减轻患者心脏做功，增强心肌收缩力，从而改善患者症状。然而，尽管药物治疗可以改善患者的生活质量，但其死亡率并没有显著降低。外科治疗（例如瓣膜置换或修复等）可以改善瓣膜的情况，但是在大多数病例中，它并不能很好地阻止患者病情的发展。心脏移植由于受供心影响，也无法得到广泛应用。当以上治疗方式均不能很好地解决问题时，机械辅助循环治疗成为唯一可供选择的治疗手段^[3]。

机械辅助循环是指利用人工制造的机械装置，完全或部分代替心脏的泵血功能，完成心脏移植前的过渡性治疗或心功能恢复的永久性治疗。主要治疗方式包括主动脉内球囊反搏，心室辅助装置，心肺支持，体外膜肺支持治疗，全人工心脏等，可以部分或全部替代心脏功能。机械辅助用于终末期心力衰竭患者可逆转心室重构、增加心排血量和改善外周器官血液灌注，减少心脏做功，改善患者恶化的血流动力学状况，部分患者甚至可完全恢复心肌功能，大大延长了心力衰竭患者的生命, 明显改善了患者的生活质量 ,节省了大量的医疗费用, 具有广泛的临床应用前景。同时由于电机学、机械工程学、流体力学、材料学和医学等多学科的联合研发，探寻可长期植入式新型叶轮血泵已成为当今国内外的研究热点。

轴流式血泵具有结构简单、重量轻、流量大、效率高、易植入和取出等优点，同时无需安装人工瓣膜，减少了血栓形成的几率。与离心泵相比较，轴流式血泵体积更小，血液破坏程度更轻^[4]。本课题也将针对轴流式血泵进行设计分析。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

在归纳、总结国内外研究的基础上，针对目前存在的问题，论文提出了一种轴流式磁悬浮血泵的设计方法，采用ansys分析软件，优化轴流式磁悬浮血泵的支承结构，讨论了叶片厚度、高度、进出口角度与血泵流体特性之间的关系。论文内容安排如下：

(1)轴流式血泵原理分析：阐述了轴流式磁悬浮血泵的原理和特点，分析系统各组成部分的特点，为飞轮的设计工作提供理论依据。

3. 研究计划与安排

1 - 3 周：查阅国内外文献资料，全面了解相关理论与技术，撰写并完成开题报告；

4 - 5 周：制定总体方案、绘制总体方案原理框图；

6 -10 周：数值仿真分析，确定具体结构尺寸；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 吕瑰丽.轴流式血泵系统的设计研究[d].北京交通大学,2007.

[2]王玉璇.植入式微型轴流血泵的研制和初步的实验研究[d].北京协和医学院研究生院,2010.

[3]胡盛寿.全人工心脏离我们有多远[ol].中国医学科学院阜外心血管病医院,2014.心血管网.