通過分析樞軸距離對機械瓣膜(MHV)的啟閉運動、瓣膜裝配及流場特性的影響關系,建立起樞軸距離的取值約束條件,采用有限元手段進行了模擬驗證并明確了樞軸距離的合理值。結果表明,對于不同規格的瓣膜,隨著樞軸距離與瓣膜內孔直徑比值的增大,瓣膜中心流特性增強,但瓣膜裝配時易塑性變形。瓣膜性能實驗結果證實,不同規格瓣膜可按照相同的樞軸距離與瓣膜內孔直徑的比值設計。
對316L不銹鋼、聚甲醛(POM)以及低溫各向同性熱解碳(LTIC)材料的血液相容性進行了研究,初步探討作為心臟瓣膜瓣葉材料的可行性。通過樣品表面水接觸角的測量判斷親疏水性,利用血小板黏附實驗、凝血酶時間測定以及溶血率實驗評估其血液相容性。結果表明:POM具有疏水性、較低的溶血率,樣品表面血小板的黏附數量和被激活程度均低于316L不銹鋼并與LTIC相近。本研究指出了POM作為雙葉心臟瓣膜瓣葉材料的潛在應用價值。
通過真空磁過濾高弧源沉積濺射技術, 制備純鈦TA2(純度99.999%)材料表面沉積金紅石結構的氧化鈦(Ti-O)薄膜, 能不降低基體材料本身機械力學性能, 改善鈦基植入器械表面性能, 獲得使用性能更佳的生物相容性材料, 為人工心臟瓣膜提供更能適應體內生理環境的植入材料。文中在人工機械心臟瓣膜表面制備Ti-O薄膜以獲得更佳的使用性能。薄膜制備過程首先使用Ar離子濺射清洗材料表面, 去除材料表面多余的雜質, 然后利用金屬離子源激發產生的Ti離子同射頻放電產生的氧離子, 在強磁場彎管的引導下, 加速撞擊在工作臺上施加一定負偏壓的樣件, 對TA2材料表面及Si(100)表面(參照樣)沉積Ti-O薄膜, 在真空室內一定氧分壓條件下, 得到成分、結構一定的Ti-O薄膜。通過X射線衍射實驗分析材料表面結構與成分, 確定在氧分壓為0.18 Pa時在材料表面獲得的金紅石型Ti-O薄膜晶體; 納米劃痕實驗檢測薄基結合力結果表明, 薄膜與基體結合力強; 水接觸角表征及血小板凝血實驗結果證實材料表面改性后的Ti-O薄膜具有更優的抗血小板黏附能力。通過這些評價說明改性后的金紅石類Ti-O薄膜材料, 薄膜與基底結合良好, 具有好的抗凝效果, 可供人工機械心臟瓣膜等植入器械材料選擇使用。