Although the demand of donor hearts for patients with end-stage heart failure is growing, its supply has remained constant. Ventricular assist devices (VADs) provide a chance of finding donor heart by increasing waiting period. In this study, the main goal is to employ an industrial method (point-by-point method) for designing blades profile with a simplified geometry which can be produced by conventional manufacturing methods. In this study, a centrifugal continuous-flow rotary pump is designed and the effects of components’ different geometries on the left ventricular assist devices (LVADs) function are investigated. Moreover, both hydraulic performance and blood damages (hemolysis index (HI)) caused by the pump are considered as design criteria. ANSYS CFX 17 is used to analyze the performance of the designed LVAD. Additionally, the geometry of components are investigated based on fulfilling the required performance of the LVAD while reducing the blood damage level. Comparing the designed VAD with the commercial ones shows that the designed blade further improves the performance of the centrifugal LVAD. Therefore, designing the impeller’s blade profile with point-by-point method seems to be promising. Simplicity in manufacturing is considered to be a big advantage for a design which also leads to lower manufacturing costs. This study demonstrates how industrial design methods can be employed to design simple-to-manufacture impellers which are suitable for LVADs.

中文翻译：

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采用工业方法设计的叶轮对离心式 LVAD 性能的计算研究：提出可简单制造的 LVAD 叶轮

尽管对终末期心力衰竭患者的供体心脏需求正在增长，但其供应量一直保持不变。心室辅助装置 (VAD) 通过增加等待时间来提供寻找供体心脏的机会。在这项研究中，主要目标是采用工业方法（逐点方法）来设计具有简化几何形状的叶片轮廓，该几何形状可以通过传统制造方法生产。在这项研究中，设计了一种离心式连续流动旋转泵，并研究了组件的不同几何形状对左心室辅助装置 (LVAD) 功能的影响。此外，泵引起的水力性能和血液损害（溶血指数（HI））都被视为设计标准。ANSYS CFX 17 用于分析设计的 LVAD 的性能。此外，基于满足 LVAD 所需性能同时降低血液损伤水平来研究组件的几何形状。将设计的 VAD 与商用叶片进行比较表明，设计的叶片进一步提高了离心式 LVAD 的性能。因此，采用逐点法设计叶轮叶片轮廓似乎很有前景。制造的简单性被认为是设计的一大优势，也可以降低制造成本。本研究展示了如何采用工业设计方法来设计适用于 LVAD 的易于制造的叶轮。将设计的 VAD 与商用叶片进行比较表明，设计的叶片进一步提高了离心式 LVAD 的性能。因此，采用逐点法设计叶轮叶片轮廓似乎很有前景。制造的简单性被认为是设计的一大优势，也可以降低制造成本。本研究展示了如何采用工业设计方法来设计适用于 LVAD 的易于制造的叶轮。将设计的 VAD 与商用叶片进行比较表明，设计的叶片进一步提高了离心式 LVAD 的性能。因此，采用逐点法设计叶轮叶片轮廓似乎很有前景。制造的简单性被认为是设计的一大优势，也可以降低制造成本。本研究展示了如何采用工业设计方法来设计适用于 LVAD 的易于制造的叶轮。