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內容簡介

　　本書是一部系統(tǒng)介紹生命支持裝置對人體心血管系統(tǒng)血流動力學影響機制的學術專著，由常宇教授、高斌博士、李澍研究員團隊聯(lián)袂主編，整理總結了研究團隊在人工心臟領域近 20 年的研究成果。全書共四篇 18 章。篇重點關注人工心臟產生的特殊血流狀態(tài)，即“旋動流”的生物力學特性及其對血管的力學 - 生物學影響；第二篇則聚焦于人工心臟的血流模式與輔助狀態(tài)對血液中紅細胞的生物力學影響，特別關注在人工心臟作用下的紅細胞功能變化及這種變化對腦部供血狀態(tài)的影響規(guī)律；第三篇主要針對人工心臟輔助過程中對主動脈系統(tǒng)血流動力學狀態(tài)的影響規(guī)律開展研究，采用多物理場耦合算法研究真實血管彈性條件下人工心臟對主動脈結構與功能的生物力學影響規(guī)律；第四篇則將人工心臟的血栓并發(fā)癥作為關注點，通過數(shù)值模擬方法研究人工心臟輔助條件下血栓的產生、運動與沉積規(guī)律，并據(jù)此針對人工心臟的設計提出建議。本書行文條理清晰、邏輯嚴謹，研究內容與研究方法詳細準確，非常適合人工心臟研究、設計與臨床應用領域的科研人員、醫(yī)生，以及高校相關學科的研究生、教師參考閱讀。

作者簡介

　　常？？宇博士研究生導師，浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院特聘研究員、教授，利為惠德集團創(chuàng)始人，中國生物醫(yī)學工程學會機械循環(huán)支持分會副主任委員，中國心胸血管麻醉學會體外生命支持分會副主任委員。從事生命與醫(yī)療領域的科學研究與成果轉化工作。在生命與醫(yī)療領域的科學研究中，探索了心室輔助卸載的生理學機制，為人工心臟在臨床上的應用提供了理論參考，其中包括人工心臟與自然心臟的相互作用機制、心衰患者血流模式的糾正與重要臟器灌注、血泵對主動脈血管內血流動力學特征的影響等。在成果轉化方面，致力于人工心臟的設計方法與優(yōu)化，提出并建立了人工心臟生理控制理論與系統(tǒng)。高？？斌碩士研究生導師，北京工業(yè)大學環(huán)境與生命學部副教授，中國生物醫(yī)學工程學會會員，北京生物醫(yī)學工程學會生物力學委員會青年委員，中國生物醫(yī)學工程學會人工心臟分會會員。2014 年獲得北京市優(yōu)秀人才項目資助，2019 年獲得北京市青年拔尖人才培育計劃資助。研究方向為心腦血管血流動力學與生物力學。主持及參與國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學金及其他省部級科研項目 10 余項。以或通訊作者身份發(fā)表相關 SCI 期刊收載論文 40 余篇，出版學術專著 2 部，申領國家發(fā)明專利 10 余項。李？？澍碩士研究生導師，中國科學院物理電子學博士、研究員，國家藥監(jiān)局學術帶頭人，國家醫(yī)療器械質量管理體系（GMP）檢查員，中國合格評定國家認可委員會（CNAS）審核員，全國外科植入物和矯形器械標準化技術委員會有源植入物分技術委員會委員，中國醫(yī)學裝備協(xié)會核醫(yī)學裝備與技術專業(yè)委員會委員?，F(xiàn)于中國食品藥品檢定研究院工作，主要研究方向為有源植入醫(yī)療器械質量評價，多次承擔人工心臟、ECMO 等創(chuàng)新醫(yī)療器械的應急檢驗及國家抽驗工作。作為項目首席科學家，承擔國家“十三五”重點研發(fā)計劃項目 1 項、課題2 項，中國紅十字會基金項目 1 項，省部級科研項目 2 項。以或通訊作者身份發(fā)表學術論文 40 余篇。

圖書目錄

目錄
篇生命支持裝置中的旋動血流
第 1 章旋動血流的研究概述
一、研究背景及意義
二、研究現(xiàn)狀
三、研究目的與實驗設計
第 2 章并聯(lián)型心室輔助裝置對主動脈旋動流的血流動力學影響
一、并聯(lián)型心室輔助裝置真實流場對主動脈旋動流特性的影響
二、并聯(lián)型心室輔助裝置輔助水平對主動脈旋動流特性的影響
三、并聯(lián)型心室輔助裝置對主動脈血流中低密度脂蛋白分布的影響
四、相關分析與總結
第 3 章串聯(lián)型心室輔助裝置對主動脈旋動流的血流動力學影響
一、串聯(lián)型心室輔助裝置真實流場對主動脈旋動流特性的影響
二、串聯(lián)型心室輔助裝置輔助水平對主動脈旋動流特性的影響
三、串聯(lián)型心室輔助裝置血流旋動強度對主動脈的血流動力學影響
四、串聯(lián)型心室輔助裝置輔助旋動方向對主動脈旋動流特性的影響
五、串聯(lián)型心室輔助裝置輔助對主動脈血流中低密度脂蛋白分布的影響
六、相關分析與總結
第 4 章心室輔助裝置對主動脈旋動流影響的粒子圖像測速分析
一、粒子圖像測速實驗概述
二、并聯(lián)型心室輔助裝置輔助水平對主動脈旋動流特性影響的粒子圖像測速研究
三、串聯(lián)型心室輔助裝置對主動脈旋動流特性影響的粒子圖像測速研究
四、相關分析與總結
第 5 章靜脈 - 動脈體外膜肺氧合輔助心血管系統(tǒng)血流動力學分析
一、靜脈 - 動脈體外膜肺氧合輔助水平對心血管系統(tǒng)血氧分布的影響
二、靜脈 - 動脈體外膜肺氧合搏動模式對主動脈血流動力學的影響
三、相關分析與總結
本篇總結與展望
參考文獻
第二篇生命支持裝置對紅細胞與腦供血的影響
第 6 章對紅細胞及腦供血影響的研究概述
一、研究背景及意義
二、研究對象
三、研究現(xiàn)狀分析
四、計算流體力學在人工心臟中的應用
五、研究目的與實驗設計
第 7 章輔助水平對人工心臟泵內切應力特性的影響
一、輔助水平血流輔助指數(shù)的定義
二、人工心臟泵內流場
三、相關分析與總結
第 8 章切應力時頻特性對紅細胞的影響規(guī)律
一、實驗目的
二、不同量級 / 頻率切應力實驗
三、實驗儀器與試劑
四、切應力實驗結果分析
五、相關分析與總結
第 9 章輔助水平對腦部供血的影響
一、人工心臟泵對腦供血影響的兩相流數(shù)值研究
二、人工心臟泵的動物實驗
三、相關分析與總結
本篇總結與展望
參考文獻
第三篇生命支持裝置脈動血流對主動脈系統(tǒng)血流動力學的影響
第 10 章對主動脈系統(tǒng)血流動力學影響的研究概述
一、研究背景及意義
二、研究現(xiàn)狀分析
三、研究目的與實驗設計
第 11 章心室輔助中血流脈動性模型研究
一、循環(huán)系統(tǒng)血流特性的模型研究
二、心室輔助下的血流特性研究
三、血流脈動性研究
四、相關分析與總結
第 12 章脈動流作用下主動脈流 - 固耦合數(shù)值計算
一、心血管系統(tǒng)的血流動力學研究
二、流 - 固耦合數(shù)值計算
三、脈動流作用下主動脈流 - 固耦合數(shù)值計算
四、相關分析與總結
第 13 章心室輔助中血流脈動性的實驗研究
一、人工心臟泵輔助下血管圖像測速
二、心室輔助不同術式的動物實驗
三、相關分析與總結
本篇總結與展望
參考文獻
第四篇生命支持裝置血流對主動脈內血栓分布的影響
第 14 章對主動脈內血栓分布影響的研究概述
一、研究背景及意義
二、研究現(xiàn)狀分析
三、研究目的與實驗設計
第 15 章人工心臟流出管道有限元模型構建
一、三維重建方法
二、基于醫(yī)學圖像的三維重建
三、相關分析與總結
第 16 章數(shù)值模擬計算方法
一、數(shù)值模擬概述
二、流體運動控制方程
三、顆粒運動
四、相關分析與總結
第 17 章吻合口位置對血栓在主動脈內運動規(guī)律的影響
一、研究方案
二、實驗結果
三、相關分析與總結
第 18 章吻合口面積對血栓在主動脈內運動規(guī)律的血流動力學影響
一、研究方案
二、實驗結果
三、相關分析與總結
本篇總結與展望
參考文獻