系統識別號 | U0002-1502201114171300 |
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DOI | 10.6846/TKU.2011.00474 |
論文名稱(中文) | 層流剪力流場中的溶血研究 |
論文名稱(英文) | The Study of Hemolysis in a Laminar Shear Flow |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 水資源及環境工程學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Water Resources and Environmental Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 99 |
學期 | 1 |
出版年 | 100 |
研究生(中文) | 陳昱全 |
研究生(英文) | Yu-Chuan Chen |
學號 | 697480373 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2011-01-17 |
論文頁數 | 63頁 |
口試委員 |
指導教授
-
盧博堅
委員 - 丁大為 委員 - 陳銘凱 |
關鍵字(中) |
溶血 機械外力破壞 毛細管流 層流剪應力 暴露時間 |
關鍵字(英) |
hemolysis mechanical external damage capillary flow laminar shear stress exposure time |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
許多的統計資料指出,心血管疾病是現代人死亡原因的前幾名,而心臟瓣膜的疾病就是其中的一種,然而目前之人工機械心瓣仍存在有溶血與血栓的問題,而溶血是紅血球遭受機械外力破壞、血栓則是血小板受到機械力破壞。本研究利用毛細管流流場,裝設兩種不同的毛細管流場量測血球受層流剪應力破壞的溶血閥值。而過去學者多用coutte flow等裝置設置流場,故可以做比較。另一方面,也同時對不同的暴露時間於毛細管流中的溶血現象做討論。 |
英文摘要 |
A lot of statistical data indicate that cardiovascular disease is the first several cause of death of modern people, and heart valve disease is one of them. However, an artificial mechanical heart valve at present still has problems with hemolysis and thrombosis, and red blood cell hemolysis is the subject mechanical external damage, thrombosis is platelet destruction by mechanical force. In this study, by utilizing capillary flow field, installing two different capillary flow fields to measure the hemolytic valve value of blood cells damaged by laminar shear stress. In the past, scholars used other devices with coutte flow to set up flow field. The flow field in this experiment.So this study can be compared with previous studies. On the other hand, the different exposure time in the capillary flow of hemolysis is also discussed in this thesis. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 目錄 I 圖目錄 III 表目錄 VI 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機和目的 2 1-3 研究過程 3 第二章 文獻回顧 4 2-1 血球破壞閥值 4 第三章 實驗設置與方法 9 3-1 血球破壞閥值 9 3-1-1 管流 9 3-1-2 流場設置 11 3-1-3 儲血注射器 22 3-2 實驗周邊設置 23 3-3 血液相關與藥品製備 26 3-3-1 溶血現象 26 3-3-2 藥品製備 26 3-3-3 採血器具之準備 27 3-3-4 血液的採集 29 3-4 溶血實驗 30 3-4-1毛細管層流流場實驗 30 3-4-2樣本分析 34 第四章 結果與討論 36 4-1血液分析結果 36 4-2溶血模式比較 51 第五章 結論與建議 59 參考文獻 61 圖目錄 圖3-1. 圓管流入口長度示意圖 11 圖3-2. 實驗設置組體圖 12 圖3-3. 實驗設置主體照 13 圖3-4. 總長度Lt=15cm之毛細管 16 圖3-5. 總長度Lt=10cm之毛細管 16 圖3-6. 剪應力與暴露時間關係(5、10cm) 18 圖3-7. 毛細管連接示意圖 20 圖3-8. 儲血注射器(reservoir region) 23 圖3-9. 數值型黏度計 24 圖3-10. 注射器馬達正面圖 25 圖3-11. 注射器馬達上視圖 25 圖3-12. 黏度計裝設圖 30 圖3-13. 黏度計裝設圖 31 圖3-14. 黏度計裝設圖 31 圖3-15. 裝設實驗圖 32 圖3-16. 裝設實驗上視圖 32 圖3-17. 裝設實驗側面圖 32 圖3-18. 接收樣本至試管 33 圖3-19. 接收樣本至試管 33 圖4-1. Lt=5cm A瓶血溶血指數IH(%) 38 圖4-2. Lt=5cm B瓶血溶血指數IH(%) 38 圖4-3. A瓶血溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=5cm 39 圖4-4. B瓶血溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=5cm 40 圖4-5. 綜合A、B資料溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=5cm 41 圖4-6. Lt=10cm C瓶血溶血指數IH(%) 45 圖4-7. Lt=10cm D瓶血溶血指數IH(%) 45 圖4-8. C瓶血溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=10cm 46 圖4-9. D瓶血溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=10cm 47 圖4-10. C、D瓶血差異性比較,Lt=10cm 48 圖4-11. 綜合C、D資料溶血指數IH(%)趨勢圖,Lt=10cm 49 圖4-12. 溶血指數IH(%)趨勢圖比較,Lt=10cm與Lt=5cm 50 圖4-13. Presentation of the experimentally obtained 54 圖4-14. Illustrated is the flow induced blood damage by shear stresses of up to 450 Pa and exposure times up to 1,238ms. 55 圖4-15. Coutte flow層流實驗結果(Lu et al. 2010) 56 表目錄 表2-1. 溶血研究學者列表 8 表3-1. 暴露時間對應剪應力表 17 表3-2. Ltotal=5 cm之各項參數關係表 21 表3-3. Ltotal=10 cm之各項參數關係表 22 表4-1. Lt=5cm 豬隻B各應力下O.D.值與IH值 36 表4.2 Lt=5cm 豬隻B各應力下O.D.值與IH值 37 表4-3. Lt=10 豬隻C應力下O.D.值與IH值 43 表4-4. Lt=10 豬隻D力下O.D.值與IH值 44 表4-5. 實驗結果與各學者比較 52 表4-6. 溶血閥值及暴露時間比較 58 |
參考文獻 |
參考文獻 [1] Nevaril, C. G., Lynch, E. C., Alfrey, C. P., and Hellums, J. D., “Erythrocyte damage and destruction induced by shearing stress,” J Lab Clin Med, 1968; 71, 784-790. [2] Bacher, R. P., and Williams, M. C., Hemolysis in capillary flow, J Lab Clin Med, 1970;76, 485-496. [3] Rooney, J. A., Hemolysis near an ultrasonically pulsating gas bubble, Science, 1970; 169, 869-871. [4] Williams, A. R., Hughes, D. E., and Nyborg, W. L., Hemolysis near a transversely oscillating wire, Science, 1970; 169, 871-873. [5] Leverett, L. B., Hellums, J. D., Alfrey, C. P., and Lynch, E. C., Red blood cell damage by shear stress, Biophys. J. , 1972; 12, 257-273. [6] Sutera, S. P., Croce, P. A., and Mehrjardi, M. H., Hemolysis and subhemolytic alterations of human RBC induced by turbulent shear flow, Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs, 1972; 18, 335-341. [7] Hellums, J. D., and Brown, C. H., Blood cell damage by mechanical forces, Cardiovascular Flow Dynamics and Measurements, N. H. C. Hwang, and N. A. Normann, eds., University Park Press, Baltimore, 1977, 799-823. [8] Shapiro, SI, and Williams ML. Hemolysis in simpler shear flows. A.I.Ch.E.J. 1970; 16:575. [9] Knapp, Charles F, and Yarborough KA. Experimental investigation of the mechanism of hemolysis in Couette flow. ICMB, Chicago 1969; 18-20. [10] Steinbach, J : Hemolysis at tube walls, M.S. Thesis, University of Minnesota, Minneapolis, St. Paul, 1970. [11] Blackshear,P.L., Hemolysis at prosthetic, Chemistry of Biosurface, Vol.2(Ed. Hair M.L.), Marce/Dekker,New York,1972, 523-561. [12] Colantuoni G, J. D. Hellums, J.L. Moake, and C.P. Alfrey, Jr., The response of human platelets to shear at short exposure times, Trans Am Soc Artif Int Organs, 1972; 21:626-30. [13] Heuser G, Opitz R. A Couette viscometer for short time shearing of blood. Biorheology 1980; 17:17–24. [14] Wurzinger, L. J., Opitz, R., Blasberg, P., Schmid-Schonbein, H., Platelet and coagulation parameters following millisecond exposure to laminar shear stress, Thrombosis and Haemostasis,1985, 54(2), 381-386 [15] Giersiepen, M., Wurzinger, L. J., Opitz, R., and Reul, H., Estimation of shear stress-related blood damage in heart valve prostheses - in vitro comparison of 25 aortic valves, International Journal of Artificial Organs, 1990; 13, 300-306. [16] Paul, R., Apel, J., Klaus, S., Schugner, F., Schwindke, P. and Reul, H., Shear stress related blood damage in laminar coquette flow., Artif Organs; 27(6): 517-529. [17] Kameneva Marina V. Burgreen G.W .,Kono K.,Repko B., Effects of turbulent stress upon mechanical hemolysis:experimental and computation analysis, ASAIO Journal 2004; 418-23. [18] Lu, P. C., Lai, H. C., and Liu, J. S., 2001, A reevaluation and discussion on the threshold limit for hemolysis in a turbulent shear flow, Journal of Biomechanics, 34(10), 1361-1364. ASAIO Journal 2004; 418-23. [19] T Zhang, C Wu, T Snyder, R Jarvik, BP Griffith, ZJ Wu., Study of blood damage using anewly developed blood shearing device, ASAIO Journal 2008:2 ; 18-23. [20] 盧博堅,劉佳興,周迺寬,張正興,李其霈,曾博駿,林志誠,2010,剪力流場中的溶血研究,行政院國家科學委員會補助專題研究計畫報告 (NSC 96-2221-E-032-048-MY3) |
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