心室辅助装置血流动力学关键参数可视化评价方法和平台研究

发布时间：2021-11-10 13:14

　　目的血流动力学特性对评价心室辅助装置的血液相容性和临床安全性至关重要。粒子图像测速（Particle Image Velocimetry,PIV）方法可以获得血流动力学特性,但结果准确性严重依赖PIV的实验参数。方法本文建立心室辅助装置关键血流动力学特性的PIV试验平台,从质量评价的角度,研究模型材料、加工工艺以及折射率对心室辅助装置血流动力学关键特征检测结果的影响,并确定相应的质量检测方法,提出检测规范。结果采用透光率高、强度高、化学性质稳定的高透明硅胶进行PIV模型的制作,并将工艺折射率保持在1.4,通过调节NaI的质量比消除PIV图像扭曲失真。结论通过对心室辅助装置开展PIV测试参数优化和确认,有利于科学有效地评价心室辅助装置血流动力学性能,有助于形成合理的心室辅助装置血流动力学质量评价规范。 

【文章来源】：中国医疗设备. 2020,35(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

PIV原理图

PIV的检测平台由循环管路、摄像机、激光器以及图像后处理工作站组成（图2和图3）。PIV实验通过激光器发射激光，经过透镜的调整形成实验中所用的激光光源，激光光源垂直射到实验模型的待测区域，通过调整激光器的照射高度以及照射角度可以准确地照射到实验模型测量位置，以达到较为准确的实验结果。摄像机对实验图像进行捕捉时要保证镜头与片光源平面保持垂直。实验测量摄像机采用美国IMPERX公司的高分辨率CCD相机，型号为ICL-B4820，其分辨率高达1600万像素，全画幅下最高拍摄帧率为4.2 fps。实验照明光源采用半导体连续式激光器，其波长532 nm，输出功率为1.5 W。具有体积小、重量轻、移动方便等优点，但其发光功率小，因此适合小尺寸模型的流动实验。激光器发出的光束经柱棱镜组括束后形成片光源，照亮考察区域。流体内的示踪粒子采用密度为1.03 g/mm3的空心玻璃微珠，粒径为5μm。图像处理计算中采用了互相关算法，通过高斯拟合确定粒子的重心，其计算精度可达±0.1像素，同时结合图像偏置及迭代算法，可将系统计算误差控制在1%以内。图3 PIV测试平台

PIV测试平台

【参考文献】：
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本文编号：3487323