5.5　轴流血泵植入患者特异性全腔静脉肺动脉连接模型的多相流仿真研究

血泵通过叶轮旋转做功，将机械能转化为动能。但叶轮的高速旋转会产生高剪切流场，进而导致红细胞聚集，表观黏度发生改变［23］。大量针对血泵的研究忽略这一现象，造成评价溶血风险时产生误差［2426］。也有少量研究关注这一现象，Bhavsar［27］等在对血泵的研究中采用不同的全血黏度进行模拟，发现高黏血流确实会对血泵的压升特性和溶血风险产生一定的影响。

然而传统的单相流仿真无法模拟红细胞的黏度改变，多相流仿真则为解决此问题提供了一个可行的思路。Jung等［23］在3D虚拟血管通路中采用多相流Euler-Euler方法，对血管中的血细胞（红细胞、白细胞和血小板）与血浆进行多相流模拟，分析血细胞的力学行为。(https://www.daowen.com)

本节通过Euler-Euler方法进行多相流仿真，引入红细胞，模拟其在血泵内的切变率和随之改变的黏度。并且通过红细胞所受剪切效应的积累，直接分析溶血风险，对现有的未单独考虑红细胞受力情况的细胞破坏模型进行更新，提出新的溶血风险评价指标：多相流细胞破坏因子（mBDI）和多相流粒子滞留时间（mPRT）。为了证实多相流方法的可行性和优越性，本节针对5.4节所建立的Pump-TCPC模型进行多相流仿真，使用多相流细胞破坏模型评估溶血风险，将评价结果与5.4节使用单相流仿真和单相流细胞破坏模型得到的评价结果进行对比。