بررسي عددي عملكرد يك پمپ كمك قلبي با مقايسه‌ي سه نوع ايرفويل متفاوت به منظور بهبود بازده وكاهش آسيب‌هاي خوني

Numerical Study of the Performance of a Blood Pump by Comparison of Three Different Impeller Blade Geometries to Improve Efficiency and Decrease Blood Damages

بيماري‌هاي حاد قلبي در سراسر جهان رو به افزايش است و پيوند قلبي به دليل نبود اهداكنندگان كافي، راه حل مناسبي براي درمان تمامي بيماران قلبي نيست؛ بنابراين استفاده از پمپ‌هاي كمك قلبي مي‌تواند جايگزين مناسبي براي پيوندهاي قلبي حتي در درمان‌هاي طولاني مدت باشد. يك پمپ كمك قلبي علاوه بر برآورده كردن نيازهاي بيولوژيكي مانند دبي و هد مناسب، بايد از لحاظ آسيب‌هاي خوني نيز در ناحيه ايمن قرار بگيرد. از مهم‌ترين چالش‌ها در زمينه‌ي طراحي پمپ‌هاي كمك قلبي مي‌توان به كاهش آسيب‌هاي خوني، ابعاد و زمان ماندگاري و به شبيه‌سازي جريان قلب طبيعي اشاره كرد. يكي از مهم‌ترين عواملي كه در تعيين ميزان آسيب‌هاي خوني در پمپ تاثير گذار است، نوع پره‌هاي قسمت‌هاي مختلف پمپ است. مطالعاتي كه در زمينه‌ي پمپ‌هاي قلبي انجام شده‌اند، نشان مي‌دهند كه مي‌توان با تغيير نوع پره‌هاي ايمپلر پمپ و جايگزين نمودن ايرفويل مناسب‌تر، بازده‌ي پمپ را افزايش داده و نقاط سكون سيال درون پمپ كه منجر به ترومبوسيز مي‌گردد را كاهش داد. هدف از انجام اين پژوهش، مقايسه‌ي عملكرد چندين ايرفويل براي پره‌هاي ايمپلريك پمپ كمك قلبي به منظور بهينه‌سازي عملكرد و بازده‌ي پمپ و همچنين كاهش آسيب‌هاي خوني است.

Myocardial diseases are on the rise all over the world and due to lack of sufficient donors, heart transplants are not the perfect solutions to treat all patients with heart failure. Therefore, in recent years, blood pumps have received a worldwide admissibility and have become the unrivalled tools for replacing a failed heart. In addition to biological needs such as sufficient head and flow rate, an assist blood pump should be in an acceptable margin of safety in terms of blood injuries such as hemolysis and thrombosis. Reducing blood damages, minimizing dimensions, reducing exposure time and simulating blood flow of natural heart are amongst the greatest challenges in designing assist blood pumps. One of the most important factors in determining the amount of blood injuries inside the pump is the blades’ shape of different parts of the pump. Studies have been conducted about heart pumps show that it is feasible to increase the efficiency of the pump and reduce the stagnation points that lead tothrombus formation by changing the type of blades of the impeller. The purpose of this study is to compare the performance of several airfoils for the blades of the impeller of an assist heart pump in order to optimize the performance and efficiency of the pump and reduce blood damages.