5.3.4　评估指标

5.3.4　评估指标

评价轴流血泵植入单、双侧上腔静脉TCPC结构后性能差异包括能量增量、溶血风险和血栓形成风险三个方面，相应评价指标的介绍如下。

1）能量增量

采用轴流血泵最核心的目的是解决Fontan患者循环动力不足的难题，因此血液经过TCPC后的能量增量是动力性Fontan手术设计的一大关注点。本研究所用能量增量的计算公式如下［16］：

式中　Ptotal——总压；

Q——体积流量，inlet和outlet代表模型的入口和出口；

Pstatic——静压；

ρ——流体密度；

u——流速。

2）溶血风险

轴流血泵在运转过程中与血液直接接触，高速旋转的叶片导致极高的剪切应力，大大增加血细胞被破坏的风险。根据前人对多款血泵的溶血风险研究，我们选择细胞破坏因子（BDI）作为溶血风险评估指标［17］，该指标通过标量应力和暴露时间在流线上的积分评估血细胞被破坏的风险，其计算公式如下：(https://www.daowen.com)

式中 ΔT——应力暴露时间；

σ——标量应力，由Bludszuweit应力公式计算，表述如下：

根据前人研究［8，1819］，本节中细胞破坏预警的阈值设定为：细胞破坏因子BDI=2%，血液在模型内的滞留时间PRT=0.6 s。

3）血栓形成风险

血栓的形成也是血泵运转中不可避免的一个问题。前人的研究表明相对滞留时间（relative resident time，RRT）可以定量评估扰动流的状态，其值的大小与血管内皮细胞破坏和血栓形成的风险有关［20］。因此本研究使用相对滞留时间评估血栓形成风险。计算公式如下：

式中　wssi——血管壁上的瞬时切应力矢量；

T——计算时长。

时间平均壁面剪应力（TAWSS）和振荡剪切指数（OSI）分别用以表征计算周期内壁面剪切应力的平均幅值和变化程度。