陆通 葛斌 刘京京 张少伟 伍进平 张宸

急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)是临床上比较常见的呼吸衰竭危急重症,表现为顽固性低氧血症、进行性加重的呼吸困难和呼吸窘迫,病人死亡率高[1−2].体外膜肺氧合(Extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)技术作为ARDS重要的体外循环辅助治疗方式,可以有效纠正低氧血糖症,同时避免呼吸机相关性肺损伤[3−4].

ECMO包括泵血装置和氧合装置.目前ECMO使用的血泵有滚压泵和离心泵,滚压泵可提供搏动的血流,但由于其产生的压力极高,造成了较高的溶血性;而离心泵[5−6]具有对血液破坏相对较小,安全性高等特点,但在其使用过程中又有其维护价格昂贵、对人员操作技术要求高等问题;由于尺寸、能耗和稳定性以及可植入方面的优势,轴流式血泵[7−8]目前成为国内外研究的热点.由于以上血泵只能实现血液的一端进一端出,而不能模拟心脏左右两房室泵血;驱动方式均为电磁力矩的旋转驱动,流场会产生非生理性的流动及对血细胞的剪切应力[9],因此研究倾向于左心室辅助装置方向.

本文所设计的血泵基于磁体–线圈结构,通过理论计算与实验得到该结构应产生的动力大小,并由此确定工作电流大小;根据输出电流的要求来计算和设计控制电路,并提出一种用于搏动式电磁血泵的电控系统.利用控制电路、加速度传感器和示波器等搭建实验台,对空载状态下血泵的工作性能进行测试,验证该设计方案的可行性,为改进该血泵控制系统的方……