实时足球比分 生物流体实验室

生物流体实验室新闻

生物流体实验室利用流体和固体力学原理、临床专业知识 以及设计和制造,以找到心血管血流问题的解决方案。的 实验室范围涉及基础研究和转化研究。该实验室采用定制设计的 并建立了模拟心血管系统的脉冲复制系统。 在此流量模拟器设置中,可对成人和先天性心脏进行血流动力学评估 可能会出现缺陷。

实验室使用的特殊设备包括粒子图像测速系统 允许表征血管和器官中的流场。

地点:H-STEM 304E

霍达·哈图姆

  • 生物医学工程助理教授
  • 机械与航空航天工程附属助理教授

实验室里的两名学生

心房颤动

心房颤动 (AF) 是一种心律不齐,据信会引发 在心房。解决 AF 的一种方法是 AF 消融。 AF 消融使用热或冷 能量在肺静脉周围形成疤痕,以防止不规则的电流 传播和产生心律失常的冲动。在我们的实验室中,我们的目标是了解 AF 和 AF 消融方法对流动动力学的影响,以关联 流动动态参数到临床结果,并了解发生 AF 导致的中风。

一系列插图,以颜色代码显示 10 名患者的流线型。
左心耳上方和肺静脉下方的平面中的速度流线 十名患者的消融后。

我们也有兴趣调查左心耳闭塞 (LAAO),特别是 导致设备相关血栓 (DRT) 的因素。

三个面板显示左心房的图像采集、图像处理和数据处理。
左心房的图像采集、图像处理和数据处理。

心脏瓣膜设计

在生物流体实验室中,我们设计心脏瓣膜装置。随着微创技术的兴起 手术后,临床领域正在转向经导管方法。目前, 经导管心脏瓣膜由容易退化的生物材料制成 导致阀门性能受损并需要更换另一个阀门 最终。在生物流体实验室,我们与材料科学专家合作 利用具有生物相容性、耐用且适合心血管的新型生物材料 应用程序。我们还设计和优化支架和小叶几何形状。

各种阀门阵列。
图片显示了多种生物假体经导管二尖瓣 (TMV) 装置。 目前有超过 20 种不同设计的 TMV。所有这些阀门都是 由容易遭受耐久性挑战(结构退化)的生物传单制成。

心脏瓣膜性能评估

在生物流体实验室中,我们评估不同材料的性能和流动特性 理想心室或患者特定心室中的心脏瓣膜。使用我们的心脏模拟器 以及我们的粒子图像测速系统,有多个市售或内部的 制作的心脏瓣膜经过测试。阀门经过 (1) 整体性能和能量测试 (2) 产生湍流 (3) 窦性血流动力学(主动脉和肺动脉)和 (4) 心室, 心房、肺动脉和主动脉血流。

主动脉瓣 CT 和 3D 模型图像序列。
此图显示了计算机断层扫描 (CT) 扫描的分割过程 以患者的身体状况和主动脉瓣 3D 模型的生成为例。 这些模型通过计算和实验进行评估。对于实验部分, 3D 模型使用合规材料 3D 打印并部署在左心脏中 实验室里有模拟器。针对患者的研究帮助我们更好地转化 我们通过考虑每位患者的几何形状得出的实验室结果。
一只戴着手套的手拿着一个量规。压力表连接到一个带有长管的腔室。

在此视频中,对 2 个商用经导管主动脉瓣进行了高速成像 部署在理想化模型和患者特定模型中。

该视频展示了粒子图像测速 (PIV) 实验。使用 PIV,我们大放异彩 将激光束照射到我们感兴趣评估的区域。在我们的实验中, 我们使用透明的血液类似物。该液体带有荧光种子 暴露于激光束时发光的粒子。我们使用特定的软件 可以计算产生的位移、速度和我们需要的任何其他参数 有兴趣。

先天性心脏缺陷

在生物流体实验室,我们分析了几种先天性心脏缺陷,并设计了各种 帮助寻找高侵入性手术替代方案的方法(法洛四联症, 肺闭锁、右心室双出口、川崎病等)。我们合作 与全国儿童医院合作获取患者数据。使用实验和 计算流体动力学,我们评估不同场景的设计方法和 我们开发预测模型来帮助临床医生预测不良结果。

一系列具有不同缺陷的心脏插图。
此图显示了一些先天性异常的示例。
带有硅胶部分的装置。
此图显示了部署了异常冠状动脉病例的实验设置。 该模型使用硅胶 3D 打印并连接到脉冲复制器 流量评估。
带有硅胶和塑料部分的装置。
Blalock-Taussig 分流患者的患者特定 3D 打印模型。