（機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)論文）基于粘彈性模型的血液潤(rùn)滑性能研究.pdf

中南火學(xué)博十學(xué)位論文摘要 摘要 人工心臟 人工心肺機(jī)等人工器官的研制和使用過程中機(jī)械部件 的磨損嚴(yán)重影響著其壽命和可靠性 良好的潤(rùn)滑不僅可以減小人工器 官的磨損 延長(zhǎng)其使用壽命 還可以保證病人的生命安全 提高生活 質(zhì)量 利用患者自身血液作為這類人工器官的潤(rùn)滑劑 可解決上述難 題 血液是具有生理活性的流體 其組分復(fù)雜 流動(dòng)性特殊 這就使 得血液潤(rùn)滑帶來優(yōu)越性的同時(shí)也帶來了一定的難度 加之以往對(duì)血液 的研究主要集中在生理和病理等臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 將其作為機(jī)械部件的 潤(rùn)滑劑是前人所未作過的嘗試性探索研究 在血液流變學(xué)的基礎(chǔ)上 探討血液的各理化指標(biāo) 結(jié)合血液的特 殊流變性 利用線性粘彈性模型叫a x w e l l 流變模型來描述血液的宏 觀的非牛頓流體特征和血細(xì)胞的微觀粘彈性特征 在此模型的基礎(chǔ) 上 從微觀和宏觀兩個(gè)方面對(duì)血液的潤(rùn)滑特性進(jìn)行研究 本文針對(duì)血液的特殊性 分析討論了影響血液潤(rùn)滑的因素一紅細(xì) 胞的聚集 變形 組分變化 摩擦界面的表面性能及溫度變化等因素 針對(duì)血液潤(rùn)滑的特殊性 提出了評(píng)價(jià)血潤(rùn)滑性能的判定指標(biāo) 1 生 物相容的指標(biāo)一血栓 2 生理限制的指標(biāo)一溶血 3 反映潤(rùn)滑性能 的能承載能力 4 溫度限制 材料的表面性能決定了血細(xì)胞在摩擦界面的吸附特征及潤(rùn)滑過 程中的表現(xiàn) 血細(xì)胞在材料表面的吸附會(huì)對(duì)血液的潤(rùn)滑性能產(chǎn)生影 響 本文利用原子力顯微鏡研究了吸附在鈦合金表面和云母表面的紅 細(xì)胞形態(tài)變化 從微觀細(xì)胞力學(xué)的角度探討在潤(rùn)滑過程血細(xì)胞的吸附 特性和微觀力學(xué)行為 在細(xì)胞力學(xué)的基礎(chǔ)上建立了血細(xì)胞的粘附模 型 基于所建立的粘附模型 從微摩擦的角度探討血細(xì)胞的微摩擦機(jī) 理 首次利用原子力顯微鏡研究生物細(xì)胞表面的微摩擦力及摩擦系 數(shù) 從微觀上研究血液的潤(rùn)滑提供了條件 針對(duì)血液粘彈性的特征 從分析血液組分出發(fā) 研究了紅細(xì)胞比 積的變化對(duì)血液粘彈性及潤(rùn)滑性能的影響 對(duì)不同紅細(xì)胞比積的血液 的承載能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究 發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞的比積大小影響著血液的承 載能力 紅細(xì)胞比積越大 血液的承載能力越強(qiáng) 結(jié)合宏觀摩擦實(shí)驗(yàn) 中南大學(xué)博十學(xué)位論文 摘要 對(duì)原來建立的血液宏觀粘彈性模型進(jìn)行了修正 并在此基礎(chǔ)上建立了 紅細(xì)胞比積和血液承載能力的關(guān)系模型 結(jié)合血液組分的動(dòng)態(tài)變化和 潤(rùn)滑間隙的動(dòng)態(tài)變化 研究了血液潤(rùn)滑狀態(tài)的變化 針對(duì)不同的血液 潤(rùn)滑狀態(tài)建立了血液潤(rùn)滑狀態(tài)模型 推導(dǎo)了基于血液宏觀m a x w e ll 粘彈性模型的雷諾方程 并將此雷 諾方程應(yīng)用于微型軸流式血泵的仿真分析 得出了相應(yīng)結(jié)論 為進(jìn)一 步研究血液的潤(rùn)滑和血泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了基礎(chǔ) 關(guān)鍵詞 血液 粘彈性 流變模型 微摩擦 粘附模型 潤(rùn)滑性能 紅細(xì)胞比積 承載能力 中南人學(xué)博七學(xué)位論文 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ew e a n n ga b r a s i o no ft h er e s e a r c ha n du s eo fa r t i f i c i a lo r g a n m e c h a n i c a lp a r t s s u c ha sm e c h a n i c a lh e a r ta n dh e a r t l u n gm a c h i n e b a d l ya f f e c t st h e i rl o n g e v i t ya n dr e l i a b i l i t y f a v o r a b l el u b r i c a t i o nc a nn o t o n l yr e d u c ea b r a s i o no ft h ea r t i f i c i a lo r g a n s b u ta l s og u a r a n t e et h e p a t i e n t sl i f es a f e t ya n di m p r o v et h el i f eq u a l i t y u s i n gt h ep a t i e n t sb l o o d a st h ef r i c t i o nl u b r i c a n tb e t w e e nt h em o v e m e n tp a r t si sa ne f f e c t i v ew a y t os o l v et h ed i f f i c u l tp r o b l e m b l o o di sa p h y s i o l o g i c a la c t i v i t yf l u i d w i t h i t sc o m p l e xc o m p o n e n t sa n ds p e c i a lf l u i d i t y w h i c hb r i n g sa d v a n t a g ea n d d i s a d v a n t a g e e f f e c to ft h eb l o o d l u b r i c a t i o n b e s i d e s r e s e a r c h e r s p r i n c i p a l l yc o n c e n t r a t e dt h e i rb l o o dr e s e a r c h e so nt h ec l i n i c a lm e d i c i n e d o m a i nf o r m e r l y s u c ha sp h y s i o l o g ya n dp a t h o l o g ya n ds oo n t h e r ea r e v e r yf e wp r e d e c e s s o r si nl i t e r a t u r ew h oa t t e m p t e dt oe x p l o r et h eb l o o d l u b r i c a t i n ga sm e c h a n i c a lp a r t sl u b r i c a n t b a s e do nb l o o dh e m o r h e o l o g yt h e o r y s e v e r a lp h y s i o l o g i c a la n d b i o c h e m i c a li n d e x e so ft h eb l o o dw e r ed i s c u s s e di nt h i sp a p e r c o n s i d e r e d t h es p e c i a lp r o p e r t i e s t h el i n e a rv i s c o e l a s t i cm o d e lo fm a x w e l lm o d e l w a su s e dt od e s c r i b en o n n e w t o n i a nf l u i d p r o p e r i t i e s o fb l o o di n m a c r o c o s m i ca n dm i c r o c o s m i cv i s c o e l a s t i co fb l o o dc e l l b a s e do nt h e m a x w e l lm o d e l t h el u b r i c a t i n gp r o p e r t i e sw e r ei n v e s t i g a t e db o t hf r o m m a c r o c o s m i ca n dm i c r o c o s m i ca s p e c t s a c c o r d i n gt os p e c i a lp r o p e r t i e so fb l o o d t h e s ef a c t o r si n c l u d i n g d e f o r m a t i o n a g g r e g a t i o n o fb l o o d c e l l t h ec o m p o n e n tv a r i a t i o n p r o p e r t i e so ff r i c t i o ni n t e r f a c i a l t e m p e r a t u r ea n ds oo n t h e s ea f f e c tt h e l u b r i c a t i n gp r o p e r t i e so fb l o o dw e r ei n v e s t i g a t e d a c c o r d i n gt os p e c i a l l u b r i c a t i n gp r o p e r t i e so fb l o o d o nb a s i so ft h o s ef a c t o r s af r a m e w o r ko f b l o o dl u b r i c a t i o ne v a l u a t i o ni n d e x e sa r e p r o p o s e d 1 t h eb i o l o g i c a l c o m p a t i b i l i t y i n d i c a t o r so ft h ef r i c t i o n i n t e r f a c e t h r o m b u s 2 t h e b i o l o g i c a lr e s t r i c t i o n si n d i c a t o r s h e m o l y s i s 3 t h el o a d i n ga n db e a r i n g c a p a c i t yc o n f i n ew h i c hi se v a l u a t i o nt h el u b r i c a n t 4 t h et e m p e r a t u r eo f t h ei n t e r f a c i a lf r i c t i o ni sc o n f i n e di nt h er a n g eo fb o d yt e m p e r a t u r eo f h u m a n 中南大學(xué)蹲士學(xué)位論文 a b s t r a c t t h ea d s o r p t i o nc h a r a c t e r sa n dm o r p h o l g yo fb l o o dc e l la n dt h e l u b r i c a t i o n p r o p e r t i e s w e r ed e c i d e db yt h es u r f a c e p r o p e r t i e s t h e a d s o r p t i o no fb l o o de e l lo nt h es u r f a c ec a na f f e c tt h el u b r i c a t i o n p e r f o r m a n c e t h ea f m i nt h i sp a p e r w a s u s e dt or e s e a r c ht h e m i c r o c o s m i cm o r p h o l o g ya n dm e c h a n i c a lc h a r a c t e r so fb l o o dc e l l s w h i c hw e r ea b s o r d e do ns u r f a c et i a l l o ya n dm i c a t h ea b s o r p t i o n p r o p e r t i e s a n dm i c r o m e c h a n i c a lb e h a v i o r sw e r ei n v e s t i g a t e df r o mt h e a s p e c to fm i c r o m e c h a n i c s b a s e do nt h ec e l l a rm e c h a n i c s t h ea b s o r p t i o n m o d e lo fb l o o dw a sb u i l dt o o o nb a s i so fm i c r o t r i b o l o g y t h e m i c r o f r i c t i o nm e c h a n i s mo fb l o o dc e l l ss u f a c ew a sd i s c u s s e d f o rt h e f i r s tt i m e t h ef r i c t i o nf o r c ea n df r i c t i o nc o e f f i c i e n to fb l o o dc e l l ss u r f a c e w e r ei n v e s t i g a t e d a n dt h e nt h ep r i n c i p l eo ff r i c t i o no nt h es u r f a c eo f b i o l o g i c a lc e l l sw e r er e s e a r c h e db ya f m a l lo ft h e s ew o r k sl a yt h e f o u n d a t i o nf o ri m p r o v i n gt h eb l o o dl u b r i c a t i o ne f f e c ta n dd e c r e a s i n gt h e d a m a g ef o rb l o o dc e l l f r o mt h ev i s c o e l a s t i cc h a r a c t e r i s t i c so ft h eb l o o dt ot h ea n a l y s i so f b l o o dc o m p o n e n t s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h eb l o o de e l l h e m a t o c r i ti n f l u e n c e st h eb l o o dm e c h a n i c a ll o a d i n gc a p a c i t y t h a t i s t h eg r e a t e rh e m a t o c r i ti s t h es t r o n g e rb l o o dl o a d i n gc a p a c i t yi s t h r o u g h m a c r o f r i c t i o ne x p e r i m e n t t h eo r i g i n a le s t a b l i s h e dm a c r ov i s c o e l a s t i c m o d e l so ft h eb l o o da r ea m e n d e d o nt h eb a s i so ft h e s e r e l a t i o n a lm o d e l s b e t w e e nh e m a t o c r i to ft h eb l o o dr e dc e l l sa n db l o o dl o a d i n gc a p a c i t ya r e s e tu p w i t ht h ed y n a m i cc h a n g eo fb l o o dc o m p o n e n t sa n dt h ed y n a m i c s o fl u b r i c a t i o ng a p l u b r i c a t i o ns t a t ec h a n g eo ft h eb l o o dl u b r i c a t i o nw a s r e s e a r c h e d i nv i e wo ft h eb l o o d1 u b r i c a t i o n u n d e rd i f f e r e n tl u b r i c a t i o n c a s e d i f f e r e n tb l o o dl u b r i c a t i o ns t a t em o d e l sw e r ea l s oe s t a b l i s h e d b a s e do nt h i s r e y n o l d se q u a t i o n ss u i t a b l ef o rm a x w e l le q u a t i o n w e r ed e d u c e d a n dt h e nt h er e y n o l d se q u a t i o n sw e r ea p p l i e dt ot h e e m u l a t i o na n a l y s i si nt h em i n i m a la x i a lb l o o dp u m p t h ec o r r e s p o n d i n g c o n c l u s i o n sd r a w nw i l lp r o v i d eab a s i sf o rf u r t h e rs t u d y i n gt h eb l o o d l u b r i c a t i n ga n dt h eo p t i m i z a t i o no ft h eb l o o dp u m ps t r u c t u r e k e yw o r d s b l o o d v i s c o e l a s t i c i t y r h e o l o g i c a l m o d e l m i c r o f r i c t i o n a d h e s i o nm o d e l l u b r i c a t i o np e r f o r m a n c e h e m a t o c r i t c a r r y i n gc a p a c i t y 原創(chuàng)性聲明 本人聲明 所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究 工作及取得的研究成果 盡我所知 除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝 的地方外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 也不 包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料 與我 共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在在論文中作了明確的說 明 作者簽名 五雌日期 婭年j 月立日 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)說明 本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 學(xué)校 有權(quán)保留學(xué)位論文 允許學(xué)位論文被查閱和借閱 學(xué)?？梢怨紝W(xué)位 論文的全部或部分內(nèi)容 可以采用復(fù)印 縮印或其它手段保存學(xué)位論 文 學(xué)?？筛鶕?jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文 日期 撇年血3 日 中南大學(xué)博士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 第一章文獻(xiàn)綜述弟一早義陬琢迎 1 1 課題來源 研究背景及意義 1 1 1 課題來源 本課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 外磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)微型軸流式血泵摩 擦生理學(xué)研究 項(xiàng)目編號(hào) 5 0 2 7 5 1 5 1 和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 基于細(xì)胞 力學(xué)的人工器官血液自潤(rùn)滑機(jī)理研究 項(xiàng)目編號(hào) 5 0 7 7 5 2 2 3 1 1 2 研究背景及意義 隨著生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展 人工器官的應(yīng)用越來越廣泛 據(jù)統(tǒng)計(jì) 目 前全世界約有5 0 萬人依靠人工腎臟生存 有1 0 0 余萬人依靠人工心臟瓣膜維持 生命 1 1 在我國(guó) 骨關(guān)節(jié)炎患者有3 6 0 0 4 0 0 0 萬 其中有1 0 0 1 5 0 萬人需要進(jìn)行 人工關(guān)節(jié)的置換手術(shù) 2 每年約有l(wèi) o 萬人需要實(shí)施人工瓣膜手術(shù) 3 此外 人 工心臟輔助裝置也成為了心臟病過渡治療的主要輔助裝置 資料表明 生物相容性 仿生特性 可靠性及使用壽命等是人工器官研究 的熱點(diǎn)問題 3 4 5 6 并且人工器官中運(yùn)動(dòng)部件間的潤(rùn)滑方式與密封已成為影響其 可靠性與使用壽命的關(guān)鍵因素 人工心臟 人工心肺機(jī)等人工器官直接與人體組織和血液接觸 傳統(tǒng)的潤(rùn) 滑方式因要防止?jié)櫥簼B漏及生物排異等問題而結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 為此 人們提 出了直接利用人體自身液體 血液 作為植入式人工心臟 人工瓣膜等裝置運(yùn) 動(dòng)部件問潤(rùn)滑液的解決方案 血液自潤(rùn)滑不需要復(fù)雜的潤(rùn)滑與密封系統(tǒng) 可以 大大簡(jiǎn)化人工器官裝置的結(jié)構(gòu) 但血液作為具有生命特征的流體 具有與一般 多相懸浮液不同的特性 如血液獨(dú)特的組成成分 宏觀流變特性 血細(xì)胞的變 形性 聚集特性 溶血及血栓 血液粘附特性等都會(huì)直接影響血液的摩擦潤(rùn)滑 性能 因此 研究血液的潤(rùn)滑性能 需要從研究血液的組分特性入手 研究血 液的流變特性及理化特性 探討血液內(nèi)在因素與外部環(huán)境因素對(duì)血液自潤(rùn)滑性 能的影響和作用機(jī)理 從血細(xì)胞的微觀力學(xué)特性的角度建立血細(xì)胞力學(xué)模型 綜合血液的機(jī)械和生理特性 建立能反映血液流變特征的血液潤(rùn)滑模型 由于研究血液的潤(rùn)滑性能涉及到血液流變學(xué) 生物力學(xué) 流體力學(xué) 材料 中南大學(xué)博士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 學(xué) 摩擦學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域 使得血液潤(rùn)滑性能的研究存在較大的難度 目前 綜合多學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外學(xué)者在血細(xì)胞生物力學(xué)模型研究 血液本 構(gòu)方程 流動(dòng)模型的研究和人工關(guān)節(jié)潤(rùn)滑液的研究等方面做了大量的基礎(chǔ)工作 在血泵等人工器官的血液自潤(rùn)滑的研究方面也作了一些探索性試驗(yàn) 7 1 血液潤(rùn)滑的概念是在人工心臟的研究工程中提出來的 國(guó)外人工心臟的研 究過程中提出了血液自潤(rùn)滑軸承結(jié)構(gòu) 1 9 9 7 年w a l o 謝t 1 8 等 對(duì)c c f 的新一代 血泵 i v a s 進(jìn)行了研究 該血泵轉(zhuǎn)子軸承采用血液直接潤(rùn)滑 他們通過計(jì)算 機(jī)模擬對(duì)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化 1 9 9 8 年m a l a l l o s k i 9 等也對(duì)該類血泵利用 磁浮軸承的情況進(jìn)行了研究 通過計(jì)算與試驗(yàn)表明 當(dāng)血液潤(rùn)滑膜厚度較大時(shí) 軸承系統(tǒng)將不會(huì)引起振動(dòng) 此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸軸心穩(wěn)定在磁載荷一側(cè) 并在此側(cè)形成 流體動(dòng)壓 據(jù)此 他們計(jì)算了徑向滑動(dòng)軸承在低剪切情況下保證低溶血的同時(shí) 應(yīng)具備的潤(rùn)滑膜厚度 1 9 9 9 年 李等 lo j 在研究人工血泵的過程中提出了無形密 封的概念 即采用人體血液作為潤(rùn)滑劑 這樣可以省去潤(rùn)滑密封系統(tǒng) 進(jìn)而簡(jiǎn) 化裝置的結(jié)構(gòu) 同時(shí)由于血液具有可再生性 可有效解決潤(rùn)滑劑老化失效等帶 來的問題 2 0 0 5 年 裂 j 等在研究微型植入式血泵的背景下綜合血液機(jī)械和生 理指標(biāo) 提出了血液作為潤(rùn)滑劑時(shí)的有效潤(rùn)滑域 利用流體動(dòng)力學(xué)理論 結(jié)合 血液的流變特性 建立了高剪切穩(wěn)態(tài)載荷條件下血液潤(rùn)滑模型 并進(jìn)行了仿真 計(jì)算 1 2 利用四球法 實(shí)驗(yàn)研究了人體血液的機(jī)械承載能力 對(duì)影響血液機(jī)械 承載能力的因素進(jìn)行了初步的分析 1 3 l 結(jié)合血液組分的變化對(duì)血液的流變性能 影響 研究了不同紅細(xì)胞壓積對(duì)血液潤(rùn)滑性能的影響 l4 在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研 究了不同潤(rùn)滑區(qū)域血液組分的變化規(guī)律及組分變化對(duì)血液潤(rùn)滑性能的影響 1 5 龍 l6 等利用四球法 測(cè)試了血漿的承載能力 通過觀測(cè)鋼球表面的磨損及潤(rùn)滑 膜的組成 分析了血漿潤(rùn)滑性能 據(jù)掌握的資料來看 國(guó)內(nèi)外在血液潤(rùn)滑方面 的研究處于初步探索階段 近年來 隨著摩擦學(xué)的發(fā)展及生物摩擦學(xué)興起 國(guó)內(nèi)著名學(xué)者溫詩(shī)鑄 4 l 周 仲榮 5 1 葛世榮 1 7 等都分別在摩擦學(xué)展望中提到了血液摩擦潤(rùn)滑屬于未來生物摩 擦學(xué)的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容 因此 系統(tǒng)研究血液內(nèi)在因素和外部環(huán)境對(duì)血液潤(rùn) 滑性能的影響 具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景 綜上所述 當(dāng)前對(duì)于血液潤(rùn)滑的研究尚處于剛剛起步階段 目前對(duì)于血液 力學(xué)特性方面的研究主要是 不同的學(xué)者為了不同的研究目的 根據(jù)研究需要及 所掌握的條件建立了幾種細(xì)胞模型 分析血細(xì)胞的流變性 變形性和聚集性 建立了各種本構(gòu)方程和流變模型 這些模型或多或少的存在這樣或那樣的局限 2 中南大學(xué)博士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 性 雖然存在著一定的局限性 仍然可以為研究血液的潤(rùn)滑性能提供基本的參 考和理論依據(jù) 研究血液的潤(rùn)滑特性 首先需要建立綜合考慮血液的生理指標(biāo)和工程應(yīng)用 指標(biāo)的血液潤(rùn)滑評(píng)定體系 制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 需要從微觀角度研究血細(xì)胞 的力學(xué)特性及血細(xì)胞與材料表面的粘附特性對(duì)血液潤(rùn)滑性能影響的機(jī)理 又需 要從宏觀摩擦學(xué)的角度對(duì)血液潤(rùn)滑性能進(jìn)行研究 這些都是影響血液潤(rùn)滑性能 的關(guān)鍵因素 對(duì)這些因素的研究是血液潤(rùn)滑的基礎(chǔ) 也是進(jìn)一步建立血液潤(rùn)滑 的模型的基礎(chǔ) 更是人工器官血液自潤(rùn)滑方式向?qū)嵱没较虬l(fā)展所必須解決的 問題 1 2 與血液潤(rùn)滑相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀 采用血液潤(rùn)滑需要考慮到血液的流變性 生理溶血及血液與材料相容性等 方面的影響 結(jié)合血液的非牛頓流體特征及血細(xì)胞力學(xué)特性 建立合適的潤(rùn)滑 模型對(duì)其進(jìn)行研究 現(xiàn)將其近年來研究進(jìn)展簡(jiǎn)述如下 1 2 1 血液的流變特性的研究現(xiàn)狀 血液是一種由血細(xì)胞懸浮于血漿的膠體溶液 屬于非牛頓液體 血液中血 細(xì)胞的濃度較大 紅細(xì)胞比積達(dá)4 0 4 5 血細(xì)胞本身是粘彈性體 又能變形 血細(xì)胞之間有相互聚集能力 血漿是由各種成分組成的膠體溶液 血漿中不僅 有脂質(zhì) 無機(jī)鹽等 還有各種不同的蛋白質(zhì) 血漿成分的變化可以影響到血細(xì) 胞的流態(tài) 二者相互影響 這些都構(gòu)成了血液流變的復(fù)雜性 血液流變性 p r o p e r t yo fh e m o r h e o l o g y 是指血液和其組成成分的流動(dòng)變形及其相互影響 包括血液的粘彈性 觸變性 紅細(xì)胞的變形性 聚集性以及血小板的粘附和聚 集性等等 15 1 血液的流變性對(duì)其潤(rùn)滑性能有重要的影響f 1 8 j 血液流變學(xué)是生物流變學(xué)的一個(gè)分支 是二十世紀(jì)才發(fā)展成為一門獨(dú)立的 新興的邊緣學(xué)科 1 9 2 0 年美國(guó)科學(xué)家b i n g h a l t l 提出了 流變學(xué) 的概念 1 9 4 8 年 c o p l e ya l 在第一屆國(guó)際流變學(xué)會(huì)議上提出了 生物流變學(xué) b i o r h e o l o g y 一詞 1 9 5 1 年在美國(guó)物理學(xué)會(huì)第2 5 屆年會(huì)上 c o p l e y l l 9 首次提出 血液流變學(xué) h e m o r h e o l o g y 一詞 并把它定義為 血液流變學(xué)是從宏觀 微觀以至亞微觀 水平研究血細(xì)胞及血漿成分的變形與流動(dòng)性質(zhì) 并包括與血液直接接觸的血管 的流變性質(zhì) 隨著研究方法和研究手段的不斷發(fā)展 血液流變學(xué)已經(jīng)取得了重 中南人學(xué)博士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 大進(jìn)展 由最初的宏觀血液流變學(xué) 經(jīng)細(xì)胞流變學(xué) 現(xiàn)在己發(fā)展到了分子流變 學(xué)的水平 2 0 j 宏觀血液流變學(xué)把血液看作連續(xù)介質(zhì) 研究血液 血漿與血管的宏觀流變 性質(zhì) 如血液的表觀粘度 血漿粘度 血沉 血細(xì)胞壓積 凝血與血栓形成 血液與血管壁的剪應(yīng)力分布等內(nèi)容 研究方法主要是采用各種粘度計(jì)測(cè)量血液 的粘度 測(cè)量工具主要有旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì) 毛細(xì)管粘度計(jì)等 血細(xì)胞壓積的測(cè)量 方法主要有 溫氏 w i n t r o b e 法 毛細(xì)管法和微量電壓積法 細(xì)胞流變學(xué)是由宏觀到微觀研究血液流變學(xué)的中間層次 它是在細(xì)胞水平 上研究血液細(xì)胞的流變性 如紅細(xì)胞的大小 形狀 變形性和聚集性 血小板 的粘附性和聚集性 白細(xì)胞的趨邊流動(dòng) 粘附 聚集與變形性 紅細(xì)胞和血小 板的表面電荷等內(nèi)容 2 0 l 血細(xì)胞變形的測(cè)量方法很多 大概可以分為兩大類 一類是測(cè)定或評(píng)價(jià)紅 細(xì)胞群體平均變形的好壞 如粘性測(cè)定法 核孔濾膜法 離心沉降法 激光衍 射法和電導(dǎo)法等 另一類是測(cè)定單個(gè)紅細(xì)胞的變形性或其膜的力學(xué)性質(zhì) 如微 吸管法 紅細(xì)胞聚集性的測(cè)定方法主要有血液相對(duì)粘度法 血沉法及光密度法 測(cè) 定血小板聚集性的方法有多種 如玻片法 比值法 濾過壓法 阻抗法 比濁 法等 測(cè)定血小板的粘附法可分為體內(nèi)法和體外法兩類 體內(nèi)法是在前臂肘前窩 凹稍下處割開1 0 r a m 長(zhǎng) l m m 深的切口 使血液自流 血小板與切口邊緣發(fā)生 粘附 流出血中血小板數(shù)減少 取此血作血小板計(jì)數(shù) 另從靜脈取血亦作血小 板計(jì)數(shù) 按照公式 血小板粘附率 未發(fā)生粘附的發(fā)生粘附血 血樣血小板數(shù)樣血小板數(shù) 未發(fā)生粘附血樣血小板數(shù) x1 0 0 式 1 2 1 體外法計(jì)算血小板粘附率一個(gè)共同特點(diǎn) 是從肘靜脈取血 用枸椽酸鈉或 e d t a 抗凝 血小板在測(cè)量?jī)x器內(nèi)發(fā)生粘附 測(cè)出此血樣和未經(jīng)測(cè)量?jī)x器的同種 血樣的血小板數(shù) 利用式 1 2 1 求出血小板粘附率 體外法有旋轉(zhuǎn)玻璃球瓶法 玻璃纖維法 玻璃珠法和玻璃濾器法等1 2 分子血液流變學(xué)屬于微觀血液流變學(xué)范疇 在分子水平上研究組成血細(xì)胞 血漿的分子 對(duì)血細(xì)胞流變性 血漿流變性和血液流變性的影響 如血漿蛋白 成分對(duì)血漿和血液粘度的影響 纖維蛋白原對(duì)紅細(xì)胞聚集的影響 介質(zhì)對(duì)細(xì)胞 4 中南大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章文獻(xiàn)綜述 膜的影響 鈣離子與紅細(xì)胞膜糖蛋白之間的作用 血紅蛋白分子對(duì)紅細(xì)胞內(nèi)粘 度的影響 唾液酸對(duì)紅細(xì)胞表面電荷的作用 受體的作用等1 1 9 2 1j 粘度是衡量流體流動(dòng)性的一個(gè)重要參數(shù) 它是血液流變學(xué)的一項(xiàng)重要指標(biāo) 血液的粘度增大 會(huì)阻礙血液的流動(dòng) 影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸運(yùn)及組織器官的灌輸 引起一些疾病的產(chǎn)生 因此粘度是血液流變學(xué)中的一個(gè)重要研究課題 同樣 在潤(rùn)滑理論中粘度也是潤(rùn)滑劑的重要物理性質(zhì) 研究發(fā)現(xiàn)在一定工況下 潤(rùn)滑 劑的粘度是決定潤(rùn)滑膜厚度的主要因素 同時(shí) 粘度是影響摩擦力的重要因素 在工程中 一般的潤(rùn)滑油的粘度和密度是隨溫度和壓力等參數(shù)變化的 但血液 的粘度除了受溫度 壓力的影響外 更主要的影響因素是其自身的組分及其組 分變形 聚集等因素 此外切變率也是影響血液粘度的重要因素 切變率可以 影響到血細(xì)胞的變形和聚集 而血細(xì)胞的變形和聚集都對(duì)血液粘度有影響 1 2 2 血細(xì)胞模型及血液的本構(gòu)方程的研究現(xiàn)狀 研究血液的潤(rùn)滑性能需要建立反映血細(xì)胞生理 物理化學(xué)特性的等效力學(xué) 模型 從微觀角度上揭示血細(xì)胞的流變性 變形性 粘度等特性對(duì)其摩擦學(xué)性 能的影響 根據(jù)血液的本構(gòu)方程建立適用于血液的潤(rùn)滑模型 當(dāng)前 國(guó)內(nèi)外在血細(xì)胞力學(xué)模型方面的研究 主要包括 1 血細(xì)胞結(jié)構(gòu)力學(xué)模型 1 9 9 6 年s h a n k a r t 2 2 建立了紅細(xì)胞壁的力學(xué)模型 1 9 9 8 年 i n g b e r f 2 3 l 提出了細(xì) 胞結(jié)構(gòu)的張力完整性原理來闡釋力與細(xì)胞形態(tài)與功能的關(guān)系 2 0 0 1 年 唐 2 4 等 按照張力完整性結(jié)構(gòu) 用剛性桿和彈性繩制作了一個(gè)三維細(xì)胞模型以模擬細(xì)胞 的行為 分析表明 細(xì)胞骨架的張力完整性影響細(xì)胞的形狀及其功能 并以此 解釋細(xì)胞內(nèi)力 化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一些基本規(guī)律 2 0 0 4 年 l a r sk a e s t n e r t 2 5 等利用光力 學(xué)方法對(duì)紅細(xì)胞的力學(xué)性能進(jìn)行了分析 2 0 0 6 年 張 2 6 基于細(xì)胞骨架三維離散 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其生物學(xué)背景 從生物力學(xué)角度詳細(xì)闡述了近幾年國(guó)際上流行 的細(xì)胞骨架模型和研究成果的最新進(jìn)展 如在微 納米尺度上建立一種集細(xì)胞形 態(tài)和功能于一體的離散網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 這種細(xì)胞骨架模型作為細(xì)胞變形和生化事件 調(diào)控的紐帶 能從分子層次上闡述細(xì)胞運(yùn)動(dòng) 能量轉(zhuǎn)換 信息傳遞 基因表達(dá) 等重大生命活動(dòng)的潛在機(jī)制 同時(shí)也能解析生物大分子間相互作用 受體 配體 特異性相互作用 大分子自動(dòng)裝配 細(xì)胞分子層次的力學(xué)訛學(xué)耦合 王 2 7 等實(shí) 驗(yàn)研究了不同發(fā)育階段的早期紅系造血細(xì)胞的生物力學(xué)及血液流變學(xué)特性的變 化規(guī)律 發(fā)現(xiàn)不同發(fā)育階段的早期紅系造血細(xì)胞 其電泳率 滲透脆性 膜的 中南大學(xué)博十學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 流動(dòng)性和粘彈性都隨著其發(fā)育發(fā)生改變 這種改變與膜脂的組成 膜蛋白 細(xì) 胞的骨架蛋白 脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)的相互作用有關(guān) 2 血細(xì)胞粘附模型 1 9 9 6 年 p h l a v a l l e l 2 8 等利用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)紅細(xì)胞與固體材料的黏附特性進(jìn)行 了研究 并建立了紅細(xì)胞黏附模型 2 0 0 0 年 尹 2 9 等以生物力學(xué)方法為基礎(chǔ) 建立了白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附模型 為研究白細(xì)胞一內(nèi)皮細(xì)胞粘附引起的血流 阻力 壓力梯度 速度分布 應(yīng)力分布 流場(chǎng)擾動(dòng)等變化規(guī)律開辟了全新的方 法 而基于液滴模型建立的白細(xì)胞復(fù)合液滴模型 為探討白細(xì)胞一內(nèi)皮細(xì)胞之間在 不同初始接觸面積 接觸角 受體與配體的結(jié)合數(shù)等方面對(duì)白細(xì)胞的變形性 流變學(xué)特性的影響以及相鄰自細(xì)胞 內(nèi)皮細(xì)胞之間力的傳遞規(guī)律開辟了新途徑 2 0 0 5 年 黃1 3 0 j 等研究了組成細(xì)胞的各種材料與亞結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性 細(xì)胞及其分 子所產(chǎn)生的力和細(xì)胞對(duì)力作用的響應(yīng)關(guān)系 介紹了描述細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)行 為的本構(gòu)方程和研究細(xì)胞力學(xué)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù) 3 血細(xì)胞聚集模型 在血細(xì)胞聚集研究方面 19 9 7 年 b r i a nl i m 3 1 等利用細(xì)胞聚集模型 仿真 分析了紅細(xì)胞在剪切血流中的聚集與解聚過程 1 9 9 9 年 盛 3 2 等從生物力學(xué)角 度 闡述了細(xì)胞聚集的原理 指出熱力學(xué)因素與大分子參與作用是引起紅細(xì)胞 聚集的主要原因 2 0 0 0 年 s j o v t c h e v l 3 3 等從紅細(xì)胞的電特性和機(jī)械特性兩方面 研究了紅細(xì)胞的聚集特性 建立了電特性及機(jī)械特性對(duì)紅細(xì)胞聚集影響的理論 模型 2 0 0 3 年 掣3 4 l 等研究了不同溫度條件下紅細(xì)胞變形 聚集性的改變 提出 了考慮溫度因素條件下紅細(xì)胞變形 集聚模型 4 血細(xì)胞破損模型 血液作為潤(rùn)滑劑時(shí)需要考慮到溶血和血栓等生理指標(biāo) 血細(xì)胞流經(jīng)人工器官時(shí)受到的機(jī)械性損傷會(huì)造成溶血 19 9 5 年 m i c h a e l 3 5 從生物醫(yī)學(xué)角度研究了血液溶血 并提出了溶血的基本限制條件 2 0 0 2 年 t 3 6 實(shí)驗(yàn)研究了血液在人工心臟中的機(jī)械性溶血 從工程角度提出了溶血因素對(duì)人 工器官應(yīng)用的限制 m d a o p 7 j 等利用光鑷子對(duì)紅細(xì)胞破損進(jìn)行了研究 提出了人 體血紅細(xì)胞破損的模型 剖3 8 3 9 1 等在研究人工心臟血泵的基礎(chǔ)上對(duì)紅細(xì)胞的撞 擊損傷機(jī)理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真分析 對(duì)機(jī)械原因造成的溶血機(jī)理進(jìn)行了分析和 討論 得出了機(jī)械損傷的影響規(guī)律 提出了高速螺旋流場(chǎng)中紅細(xì)胞破碎的判定 依據(jù) 4 0 1 在溫度對(duì)血液的影響研究方面 1 9 9 6 年l i p i n a 4 1 1 研究了動(dòng)物血液在冷卻過 程中粘度的變化規(guī)律 2 0 0 3 年p a l e n s k e l 4 2 l 等研究了低溫條件下美國(guó)牛蛙血液的 粘度和血液學(xué)性能 2 0 0 2 年n i c o l e l 4 3 j 等對(duì)兩棲類動(dòng)物和哺乳動(dòng)物在不同溫度下 6 中南大學(xué)博士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 的血液粘度進(jìn)行了對(duì)比分析 此外人們還從微觀角度對(duì)溫度變化引起血液粘度 變化的機(jī)理進(jìn)行了研究 如2 0 0 3 年李 3 3 等通過對(duì)不同溫度條件下紅細(xì)胞變形 聚集性的改變的分析 揭示出血液表觀粘度隨溫度變化的原因 人工器官的出現(xiàn) 使得人們對(duì)血液的研究開始向工程應(yīng)用方面拓展 最先 出現(xiàn)的是因血液與異體材料接觸而產(chǎn)生的排異現(xiàn)象而提出的血液與材料的相容 性問題 因血栓的形成而提出的血液在材料表面的吸附性問題 流動(dòng)的血液在 人工器官內(nèi)流場(chǎng)分布及血液的溶血問題等 血液的本構(gòu)方程方面 1 9 5 9 年c a s s o n l 4 4 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了血液在高切 條件下的c a s s o n 方程 1 9 7 1 年o k a 提出了更一般的非牛頓懸浮液的本構(gòu)方程 1 9 9 2 年l u o 4 5 等提出了改進(jìn)性c a s s o n 方程 w a l b u r n 4 6 等用重要因子分析方法 提出了形式更為簡(jiǎn)捷的冪指數(shù)型本構(gòu)方程 1 9 7 8 年q u e m a d a t 4 7 根據(jù)最小耗散原 理 得到了粘度與濃度關(guān)系 并依此建立了包含上述參數(shù)的本構(gòu)方程 1 9 8 4 年 q u e m a d a 4 6 認(rèn)為對(duì)血液這樣復(fù)雜的濃懸浮液 必須使用非線性的m a x w e l l 方程 1 9 9 3 年 q u e m a d a l 4 8 肯定了他提出的模型在血液本構(gòu)方程中的正確性 1 9 7 9 年 t h u r s t o n l 4 9 考慮血液的粘彈性和觸變性 提出了血液動(dòng)態(tài)本構(gòu)方程 以上述血液 本構(gòu)方程為基礎(chǔ) w l s i a u w 嘞1 等對(duì)牛頓與非牛頓狀態(tài)的血液流動(dòng)進(jìn)行了研究 2 0 0 1 年 k r o h l t i 5 1 等基于脈動(dòng)血流研究了c a s s o n 模型中參數(shù)的作用 2 0 0 4 年 j i e c h e n 5 2 j 等利用有限元方法分析了分支模型中非牛頓血液流動(dòng)的數(shù)值解 2 0 0 1 年柳 5 3 1 等研究了血管局部擴(kuò)張對(duì)血液流動(dòng)的影響 陳 5 4 j 等對(duì)顱內(nèi)壓血液動(dòng)力學(xué) 模型的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究 a 克烏瑪 5 5 等從血液滲透角度研究了血液的流動(dòng)特 性等 1 2 3 血液流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀 在血液流場(chǎng)研究方面 1 9 7 2 年p h i l l i p s 5 6 等利用可視化技術(shù)研究了人工心臟 中血液流動(dòng) 1 9 8 4 年h l a g r a w a l 7 等研究了蠕變血液在分叉處的流動(dòng) 1 9 9 7 年s e c o m b l 5 8 等建立了毛細(xì)血管中血液流動(dòng)數(shù)學(xué)模型 該模型考慮了血管的不規(guī) 則性和表面多糖性等特點(diǎn) 1 9 8 9 年b a l d w i nj ti s 9 等對(duì)心室輔助裝置內(nèi)血液流動(dòng) 速度場(chǎng)進(jìn)行了分析 2 0 0 4 年m e k h e i m e r t 6 0 l 研究了磁場(chǎng)作用下血液的蠕變流動(dòng) 同時(shí) 研究者利用計(jì)算機(jī)對(duì)血管及人工器官中血液的流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析 1 9 9 5 年b l u d s z u w e i t l 6 l 對(duì)離心式血泵中血液流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值分析 指出分離現(xiàn)象是流 動(dòng)結(jié)構(gòu)和性能破壞的一個(gè)主要因素 其不僅對(duì)血液流動(dòng)有很大的阻礙作用 惡 化了流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 而且在分離滯止區(qū)內(nèi)部的流動(dòng)情況非常紊亂 使流場(chǎng)中的剪切 中南大學(xué)博十學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 力大大增加 易產(chǎn)生溶血和血栓 2 0 0 2 年張 6 2 j 針對(duì)血泵研制和改進(jìn)中所面臨的 血液在血泵中的流動(dòng)分離等復(fù)雜流動(dòng)情況 應(yīng)用計(jì)算機(jī)求解三維n a v i e r s t o k e s 方程 對(duì)某型血泵葉片通道問內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值仿真 結(jié)果表明 為避免流 動(dòng)中分離造成流體升壓比下降和血細(xì)胞破壞 對(duì)通道的進(jìn)口和小葉片的安放位 置以及葉片高度的變化都提出了流體力學(xué)上的要求 1 9 9 8 年潘 6 3 1 對(duì)新型推板式 左心輔助血泵進(jìn)行了流場(chǎng)試驗(yàn) 結(jié)果表明 在充盈期 流體在心室內(nèi)形成一個(gè) 大旋渦 最大線速度 1 2 5c m s 產(chǎn)生在進(jìn)口管內(nèi)瓣膜的大口一側(cè) 在排血期 旋渦中心往出口管方向偏移 最大線速度 1 2 0c m s 出現(xiàn)在出口管內(nèi) 1 2 4 血液相容性研究現(xiàn)狀 作為人工器官的生物醫(yī)用材料 要求植入體內(nèi)后不會(huì)對(duì)人體組織 血液產(chǎn) 生不良影響 這些材料主要包括 醫(yī)用金屬材料 醫(yī)用高分子材料 生物陶瓷 材料和生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料 6 4 6 5 l 作為植入體內(nèi)的生物醫(yī)用材料除了具有合適的力 學(xué)特性外還要求具備良好的生物相容性 即組織相容性和血液相容性 血液相 容性的提高直接影響著人工器官的繼續(xù)發(fā)展 如人工心臟 人工瓣膜 人工心 肺機(jī) 人造血管 人工肝臟 人工腎臟等 血液與材料接觸反應(yīng)是一個(gè)非常復(fù) 雜的過程 當(dāng)材料與血液直接接觸時(shí) 作為異物植入的材料可能引起一系列不良 生物反應(yīng) 如溶血 凝血 炎癥反應(yīng)等 i s 0 1 0 9 9 3 4 t 刪及g b t 1 6 8 8 6 4 2 0 0 3 6 7 從凝血 血液學(xué) 血小板機(jī)能 血栓形成 免疫學(xué)等五個(gè)方面 對(duì)生物材料血 液相容性評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了分類 建議對(duì)不同用途的生物材料選擇及側(cè)重進(jìn)行不 同方面的血液相容性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) 6 引 材料與血液的相互作用機(jī)制十分復(fù)雜 很多作用過程尚不十分明確 有研 究提出血液與材料接觸時(shí)水最先吸附在材料的表面 材料表面吸附的水的數(shù)量 和形態(tài) 優(yōu)先于蛋白質(zhì)吸附 決定著血栓的形成 但這方面機(jī)理還有待于進(jìn)一 步研究 6 8 1 一般認(rèn)為 生物材料與血液接觸時(shí)會(huì)引起血液與材料的反應(yīng) 首先是血漿 蛋白 纖維蛋白 白蛋白 球蛋白 迅速吸附在材料表面 形成很薄的蛋白質(zhì)吸附 層 隨后將引起血小板的粘附 聚集和釋放反應(yīng) 蛋白質(zhì)和血小板吸附的同時(shí) 血液中的凝血酶原通過級(jí)聯(lián)反應(yīng)的方式被快速激活 生成凝血酶 凝血酶催化 血液循環(huán)中的可溶性的纖維蛋白原 從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化為不溶的纖維蛋白 纖維蛋 白自發(fā)地聚合形成纖維網(wǎng) 加上被吸附積淀下來的血小板 使血液由流動(dòng)狀態(tài) 變成膠動(dòng)狀態(tài) 最后滯結(jié)成塊狀凝團(tuán)即形成血栓 6 7 6 9 7 0 在形成血栓的整個(gè)過程 8 中南大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章文獻(xiàn)綜述 中 如圖1 2 1 6 7 l 所示 蛋白質(zhì)的吸附 血小板的粘附聚集 釋放及促凝酶的產(chǎn) 生 協(xié)同作用相互促進(jìn) 不斷加速血栓的形成 由于血液分子細(xì)胞學(xué)的發(fā)展 已 經(jīng)能從分子水平上研究血栓形成的機(jī)理 其中涉及到補(bǔ)體系統(tǒng)的激活和凝血因子 的作用 凝血的過程中 蛋白質(zhì)的吸附和血小板的粘附是兩個(gè)關(guān)鍵因素 在血 漿蛋白內(nèi)含的三種蛋白質(zhì)中 纖維蛋白會(huì)促進(jìn)血小板的反應(yīng) 并且會(huì)被替代為 一種不溶性的高分子量蛋白而導(dǎo)致通過內(nèi)源途徑凝血 但白蛋白不會(huì)導(dǎo)致凝血 并且它覆蓋在材料表面時(shí)能形成很薄的白蛋白層 起到隔離血液成分和材料反應(yīng) 的作用 因而具有抗凝血功能 所以材料吸附的白蛋白越多越不容易形成血栓 白蛋白在材料表面吸附有助于材料抗凝血性能改善 而纖維蛋白原 球蛋白等 在材料表面的吸附和構(gòu)象變化將進(jìn)一步激活凝血因子和血小板 產(chǎn)生級(jí)聯(lián)的凝 血反應(yīng)過程而形成血栓 圖1 2 1 血液與生物材料接觸產(chǎn)生血栓機(jī)理 生物材料表面性能直接影響著血液的相容性 生物材料表面特性主要包括 表面物理形態(tài) 表面晶體結(jié)構(gòu) 表面粗糙度和表面非均勻性 表面化學(xué)性質(zhì) 表 面化學(xué)成分 表面親疏水性和分子結(jié)構(gòu)等 表面電性能 表面能量等 研究發(fā) 現(xiàn)材料的表面粗糙度過高容易引起凝血 但也不是表面越光滑其血液相容性越 強(qiáng) 表面光潔的玻璃其凝血很嚴(yán)重 而具有一定粗糙度的微相分離結(jié)構(gòu)的材料 的血液相容性有時(shí)極好 一般認(rèn)為對(duì)于同種材料而言 材料表面光潔度提高有 利于減小其血栓的形成 有研究者發(fā)現(xiàn) 具有表面宏觀光滑 微觀多相分離的 9 中南人學(xué)博十學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)良的血液相容性 材料表面的