膜肺出口中的突出的物体可能增加血栓发生率:流体动力学的见解
Frida Nilsson1, Monica Emendi1, Lars Mikael Broman2,3
1From the FLOW, Department of Engineering Mechanics, Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden.
膜肺的流动力学可以在体外膜氧化 (ECMO) 过程中引起血栓. 突出的部件会产生流,激活血小板并增加血栓形成的风险,
科学领域:
- 生物医学工程
- 流体动力学
- 血液学
背景情况:
- 体外膜氧化 (ECMO) 电路中的血栓形成是一个重大的临床挑战.
- 血液流动的动态,以及血液状态和表面特性,极大地影响血静.
- 膜肺 (MLs) 的复杂几何形状,特别是突出的部件,可能有助于凝血激活.
研究的目的:
- 为了研究膜肺出口内的流体动力学.
- 评估由于复杂的ML几何形状导致的流动诱导凝血激活的风险.
- 分析突出的成分对血液流动和血小板行为的影响.
主要方法:
- 血液流量大模拟 (LES) 在1和4L/分钟.
- 对再循环气泡和旋转结构的分析.
- 提取的血栓的扫描电子显微镜 (SEM).
主要成果:
- 模拟显示了回流气泡和强大的旋转结构在ML出口.
- 通过突出的成分模仿虚张声势, 捕获血小板.
- 在温度传感器附近观察到高延伸切割率 (> 2,000 s-1),可能会激活血小板.
结论:
- 具有突出的元素的ML的设计可以促进流动诱导的血栓形成.
- 血小板激活和捕获与特定的流量结构和剪切速率有关.
- 建议对ECMO设备设计进行审查,以减轻血液创伤和降低凝血风险.
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