人工心脏泵是治疗心衰的一种有效手段，但是目前其血流辅助指数（Blood Assist Index）对红细胞形态和脑供血的影响机理尚不明确。本文的研究目标是阐明人工心脏泵的对红细胞形态与脑供血的影响规律。为此，本文采用多相流数方法解决人工心脏泵辅助中面临的3个问题：人工心脏泵的如何影响其切应力的时频域特性；切应力的时频特性对红细胞有何影响；人工心脏泵的对脑部供血能产生何种影响。针对上述问题，论文开展三方面研究。第一，采用人工心脏泵内部多相流模型，研究对人工心脏泵内部切应力时频域特性的影响规律。对比分析不同(47%，62%，74%，82%)下的切应力的时域指标切应力最大值和平均值以及频域指标谐波指数HI和低中高谐波指数，获取血泵不同对血泵内部血流切应力时域和频域分布的影响规律。第二，采用体外实验的方法，研究切应力时频特性对红细胞的影响机理。利用数值计算获得人工心脏泵切应力的时频域范围，根据该计算结果对红细胞进行体外流体剪切实验，测量实验前后游离血红蛋白含量和非常态红细胞数量，分析血泵产生的不同量级和不同频率的切应力对红细胞的损伤的影响规律。第三，采用主动脉多相流模型，研究人工心脏对脑部供血的影响规律。血液设定为由血浆和红细胞组成的两相流体，通过血流动力学模拟，分析对脑部供血的影响，对主动脉弓及其分支血管在血泵辅助下的血流动力学变化进行计算分析，并结合动物实验的数据研究对血流分布的影响情况。论文的研究工作共获得三方面结论。第一，数值计算结果显示时域指标切应力最大值和平均值随增加而增加。对应的切应力的幅值，谐波指数HI，低中高谐波指数均没有显著差异，与切应力的频率成分的分布无关。影响切应力的时域特性，并不影响其频域分布。第二，不同量级和不同频率切应力对红细胞的影响实验的结果显示，血泵产生切应力会导致非常态红细胞出现，切应力的量级和幅值影响红非常态细胞数目。在相同切应力暴露时间作用下，非常态红细胞数目随着切应力增大而增多（p=0.027<0.05)；在相同切应力频率作用下，非常态红细胞数目随切应力幅值增大而增大。第三，数值计算结果显示随着的增加，主动脉及分支血管流量增加，增加了血液灌注，左颈动脉灌注略高于右颈动脉灌注，血流脉动性降低。主动脉弓和分叉血管部位，红细胞相体积分数分布变化范围很小，基本在45%上下。血泵叶轮部分和间隙位置红细胞体积分数较大，可达60%，此区域也是血栓多发区。并且人工心脏泵的在体动物实验结果显示，随着的增加，左右颈动脉平均流量增加，且多数情况下，左颈动脉流量大于右颈动脉流量。随着的增加，左右颈动脉的搏动指数下降，颈动脉流量脉动性明显降低。动物实验结果与数值计算结果一致。