基于热致液晶弹性体的仿生心脏泵的设计

• 作者: 乔筱祺 杨佳楠 王芳群 荆腾 陈思
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 心脏泵 液晶弹性体 螺旋心室心肌带 柔性材料 仿生
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 泵理论与技术
• 页码范围: 1221-1225
• 页数: 5页
• 分类号: S810.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.20.0128

摘要

为设计一款仿生心脏功能较佳的心室泵,采用柔性、热致伸缩的热致形变弹性体代替心肌,根据螺旋心室心肌带理论,选择心肌带的左心室段,并选取了Hilbert平面填充曲线作为热致导体在热致形变弹性体中的走行方式,设计出与真实心脏类似的心室泵结构.通过试验测量了所设计的心室泵的射血分数与心率,结果显示该心室泵的搏出量高于自然心脏,而其心率远低于自然心脏.相对于机械泵,所设计的心室泵结构与真实心脏类似,具有收缩能力强,射血分数高的优点,且不易破坏血细胞,生物相容性较好.不足之处在于,热致动液晶弹性体变形响应慢,暂时还未能达到正常心脏的心率.论证了构建双稳态结构提高仿生心室泵效率的可能性,以及对于心肌纤维走向较为复杂的其他心肌带段,双轴拉伸机械雕刻对其仿生的可能性.此研究可为容积心脏泵的研发提供新的思路,也可以对右心衰竭等心脏疾病起到辅助治疗的作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王芳群		30	178	9.0	12.0
2	荆腾		13	29	3.0	5.0
3	陈思		10	29	3.0	5.0
4	杨佳楠		2	0	0.0	0.0
5	乔筱祺		2	0	0.0	0.0