【摘要】：全人工心臟(Total Artificial Heart,TAH)是一種可以實現(xiàn)人體生理學心臟全部功能的設備。其可提供近乎無限的移植供體,具有廣泛的研究前景。但是現(xiàn)存的全人工心臟技術尚不成熟,其最主要的缺陷表現(xiàn)在驅動方案的設計上。研制中的可全部植入人體的小型化搏動式全人工心臟效率較低,因而在實際使用中發(fā)熱嚴重,若植入人體會造成熱量堆積損傷人體器官。為了提高搏動式全人工心臟的工作效率,本文設計了一種新型的搏動式全人工心臟的驅動方案。為了驗證設計的合理性和高效性,采用仿真和實驗的方法對驅動方案進行研究,細節(jié)如下:從心臟的結構和其在血液循環(huán)系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能兩方面出發(fā),討論了人體心臟的主要生理學指標,并據(jù)此確定了新型驅動方案的技術指標。提出了一種利用單向旋轉的電機實現(xiàn)推板往復運動的驅動方案,并建立了此驅動方案的參數(shù)化輸出模型。從全人工心臟內部流場的角度出發(fā)進行流體動力學仿真,旨在分析單向旋轉驅動方案在全人工心臟內部產生的壓強流場是否滿足不破壞血紅細胞的壓強條件。建立了全人工心臟左心室的動態(tài)模型,依據(jù)驅動方案的運動形式對其動網(wǎng)格進行。從血液循環(huán)系統(tǒng)的角度出發(fā)進行仿真分析,旨在探討單向旋轉驅動方案下的血壓響應是否滿足人體的生理學需求�；趶椥郧焕碚摶痉匠探⒘搜貉h(huán)系統(tǒng)的數(shù)學模型,仿真分析不同參數(shù)下的血壓響應,確定最優(yōu)設計方案。通過實驗驗證單向旋轉驅動方案的合理性和高效性。研制單向旋轉搏動式全人工心臟原型機,利用多諾萬體外模擬循環(huán)系統(tǒng)及心臟監(jiān)護儀測試全人工心臟原型機的輸出特性,并將采集圖像與人體的主動脈血壓波形做對比,分析驅動方案的合理性。最后設計了效率測試實驗,分析單向旋轉驅動方案的工作效率能否滿足課題開始時提出的效率及散熱要求。
【圖文】：

成功進行了臨床實驗，將其研制的 Jarvik-7 型全人工心臟移人工心臟如圖 1-2 所示。該型全人工心臟是世界上第一個被全人工心臟。在 1984 年，Jarvik-7 型全人工心臟共進行了五者都在較短時間內出現(xiàn)了血栓和二次感染，，限制了改型全人

心臟的搏動作用，而有較大的借鑒意義。在 2004 年，Jarvik改進型 SynCardia 全人工心臟問世[18]，如圖 1-3 所示，并獲得床。SynCardia 全人工心臟的誕生，為無數(shù)等待心臟移植的患中最長的一位使用者在 SynCardia 全人工心臟的幫助下，成，并且最終等到了合適的心臟供體，完成了心臟移植[19]。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH77

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 韓曉菲;宋雪銀;徐貫杰;;心臟移植供心保存技術的研究進展[J];廣東醫(yī)學;2015年05期

2 韓建群;孫希波;;微循環(huán):人體的第二心臟[J];知識就是力量;2014年07期

3 談雪丹;尹成科;陳琛;馬云善;張亦柯;;人工心臟差分渦流位移傳感器的性能測試裝置[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年05期

4 荊騰;徐紅霞;王顥;王芳群;錢坤喜;;心臟泵透皮能源傳輸系統(tǒng)的試驗[J];江蘇大學學報(自然科學版);2012年01期

5 郭龍輝;張杰民;趙龍;劉曉程;;一種植入式磁懸浮離心血泵的體外流體力學實驗研究[J];生物醫(yī)學工程研究;2011年02期

6 李暉;黃煥雷;肖學鈞;林秋雄;成安衡;;氣動左心輔助循環(huán)泵-羅葉泵內皮化的實驗研究[J];中國體外循環(huán)雜志;2011年02期

7 葛小麗;梁俊清;;血管外膜在血管病變中作用的研究進展[J];遼寧中醫(yī)雜志;2010年05期

8 張巖;胡盛壽;周建業(yè);孫寒松;唐躍;鄭哲;張浩;李國榮;朱曉東;;FW型軸流泵的體外溶血與動物實驗研究[J];中國胸心血管外科臨床雜志;2009年02期

9 武文芳;吳兵;;人工心臟的歷史及研究進展[J];中國醫(yī)學裝備;2008年03期

10 侯曉彤,孫衍慶,藺常燕,蔡克強,姜以嶺,李冰一;自制微型軸流血泵對缺血后心臟左心輔助的實驗研究[J];中華醫(yī)學雜志;2002年15期

相關博士學位論文 前1條

1 徐在品;抑制血管內膜增生的血流動力學和血液流變學機理研究[D];重慶大學;2005年

相關碩士學位論文 前3條

1 陸懷初;成人血壓水平與死亡風險的前瞻性研究[D];浙江大學;2016年

2 秦倩麗;斑塊形態(tài)影響血流動力學參數(shù)的高頻超聲研究[D];東北大學;2014年

3 陳亞寧;血壓變化對傷害性反應閾值的影響[D];中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學;2003年

本文編號：2701089