基于旋动流的透析器端盖的设计及实验验证
滕伟杭1
李清念1
查磊1
包文亮2
熊艳1
付平3
1.四川大学 机械工程学院,成都 6100652.江苏关怀医疗科技有限公司,苏州 2150003.四川大学华西医院 肾脏内科,成都 610041
摘要：针对透析器内部凝血影响血液透析安全性与效率的关键问题,本研究设计了一种集成于透析器动脉端的旋动流导叶.首先,基于计算流体力学(CFD)方法,以纤维束端面血液流量变异系数(CV)和壁面剪切应力(WSS)作为预测凝血风险的关键血流动力学指标,对旋动流导叶进行流体力学仿真;其次,通过多目标优化设计,确定旋动流导叶的最优构型,进行3D 打印加工;最后,采用体外牛血循环实验,以跨膜压(TMP)上升速率作为表征整体凝血进程的宏观指标,测试实验组与对照组的抗凝性能.仿真结果表明,优化后的旋动流导叶能在纤维束区域诱导旋动流,优化模型的CV较无导叶模型降低了59.00%,同时纤维束端面的低WSS 区域占比减小了69.24%,表明消除了端盖内低速滞流区,并降低了凝血起始风险.体外抗凝实验也表明,实验组 TMP 上升速率较对照组减缓9.37%,证明其凝血问题得到改善.旋动流导叶结构可通过改善透析器的血流均匀性与 WSS,延缓透析器内的凝血进程.本研究可为开发高性能、低抗凝剂依赖的血液透析器提供新思路与理论依据.
关键词：血液透析透析器端盖凝血旋动流血流动力学
分类号：R318(医用一般科学)R692.5(泌尿科学（泌尿生殖系疾病）)
论文发表日期：2026-04-30
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 139-147 )
英文信息