中文摘要：

在项目组已有多腔型压电泵研究基础上，提出将多腔压电泵用作对血液的驱动进而形成多腔压电血泵，研究这种驱动形式下血流动力学、血液流变学、生物相容性等基础理论与基本技术问题，取得流量、流速、流动阻力以及血压等血流动力学参数对血液物理性状的影响关系，获得消除或减少溶血、血栓等生物性状损坏的力学作用参数与有效方法，进而合理设计压电泵的结构与尺寸，完成相关试制与试验，验证多腔压电泵用作人工心脏泵的可能性。目前国内外尚未见有研究报道，是一个处于开发探索阶段的新项目。

结论摘要：

在项目组已有多腔型压电泵研究基础上，提出将多腔压电泵用作对血液的驱动进而形成多腔压电血泵，研究了多腔压电泵用作人工心脏泵的工作情况。建立了环形压电振子的理论弯曲模型，推导出环形压电振子容积变化的影响因素，并环形压电振子的变形量进行了实验测试。设计了一种多振子压电泵结构，并对压电泵的腔高、进出口直径以及阀片的选取进行了优化；对单振子压电泵的单向阀进行动力学分析，采用阀片和振子质量分离的方法简化压电泵结构。分别讨论了由压电振子的运动所提供的惯性力作为驱动力以及由压电振子的振动而产生的压差作为驱动力致使阀片开启的影响因素。通过实验测试了单振子、双振子以及三振子压电泵的输出性能；探索出不同工作方式、工作振子数目以及阀片数量对压电泵输出性能的影响。使用试验样机搭建模拟的体外循环系统进行试验，通过全自动血细胞分析仪分别对体外循环0.5小时、1小时、1.5小时后的血液进行检测。检测结果发现红细胞计数、白细胞计数、淋巴细胞、血红蛋白、血细胞压积几项参数指标随着体外循环时间的延长均有减小的趋势。试验发现在压电驱动血液泵内部泵壁拐角处血细胞破坏后形成了絮状的凝结物，分析表明这种破坏是血液从入口管道进入泵腔区域时，过流区的截面突然扩大在压电驱动血液泵内部泵壁拐角处产生湍流效应引起的。在体外循环后发现悬臂梁阀片上所积累的絮状凝结物少于轮式阀片上所积累的絮状物，因此悬臂梁阀结构对血细胞的破坏程度小于轮式阀。推导出压电泵工作过程中的轴向压力梯度，制作实验样机进行压电泵工作时间对血细胞的影响实验。进行的体外模拟实验验证了压电泵作为血液循环泵的可能性。