對于重癥心衰患者,心臟泵已經(jīng)成為有效治療手段和等待心臟移植手術(shù)的過渡治療方法。臨床上,心臟泵常作為左心室輔助裝置（LVAD）并工作于定轉(zhuǎn)速模式下。定轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)具有較高的可靠性,但無法實時反饋患者的血液動力學(xué)參數(shù),不能根據(jù)患者的生理狀態(tài)調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速以達(dá)到灌注要求。為解決上述問題,本研究應(yīng)用模擬自然心臟泵血規(guī)律的Frank-Starling機制,并采用無創(chuàng)檢測方法,設(shè)計了一種無創(chuàng)生理控制系統(tǒng),并對其展開數(shù)值研究,主要內(nèi)容如下:首先,本文設(shè)計了一種基于Starling-Like的無創(chuàng)生理控制系統(tǒng)（NAC-FSL）。該系統(tǒng)包括三個模塊:無創(chuàng)檢測模塊、參考平均泵流量獲取模塊、PI算法模塊。無創(chuàng)檢測模塊中應(yīng)用泵轉(zhuǎn)速,并與心血管耦合系統(tǒng)相結(jié)合,估計泵流量和預(yù)負(fù)荷。同時針對測量流量和估算流量,以及預(yù)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行擬合,驗證其算法的可行性。結(jié)果表明,在定轉(zhuǎn)速控制下,靜息與運動狀態(tài)時測量平均泵流量與估計平均泵流量的擬合相關(guān)系數(shù)R²分別為0.9891和0.9953。不同生理狀態(tài)和不同心衰程度下預(yù)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速之間擬合函數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別高于0.9310與0.9632。參考平均泵流量... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 心臟泵簡介
    1.2 生理控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有創(chuàng)生理控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無創(chuàng)生理控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 心血管系統(tǒng)及其耦合模型
    2.1 心血管系統(tǒng)
        2.1.1 體循環(huán)的生理意義
        2.1.2 心臟的結(jié)構(gòu)與功能
        2.1.3 健康與心衰患者的心臟功能的比較
    2.2 左心室輔助裝置與心血管系統(tǒng)耦合建模
        2.2.1 耦合系統(tǒng)
        2.2.2 抽吸檢測
        2.2.3 耦合系統(tǒng)的狀態(tài)方程
        2.2.4 耦合模型的數(shù)值仿真
    2.3 本章小結(jié)
第三章 生理控制系統(tǒng)的設(shè)計
    3.1 生理控制系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)
    3.2 無創(chuàng)生理控制系統(tǒng)的設(shè)計方案
        3.2.1 無創(chuàng)檢測
        3.2.2 基于Starling-Like機制的控制策略
        3.2.3 PI控制模塊
    3.3 有創(chuàng)生理控制系統(tǒng)的設(shè)計方案
    3.4 本章小結(jié)
第四章 生理控制系統(tǒng)的數(shù)值仿真
    4.1 數(shù)值方法
    4.2 數(shù)值結(jié)果分析
        4.2.1 主動脈壓和主動脈流量
        4.2.2 P-V環(huán)
        4.2.3 不同生理狀態(tài)對泵流量和預(yù)負(fù)荷的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 生理控制系統(tǒng)的魯棒性研究
    5.1 抽吸的檢測與抑制
        5.1.1 研究現(xiàn)狀
        5.1.2 左心室抽吸的數(shù)值研究
        5.1.3 NAC-FSL系統(tǒng)對抽吸的抑制
    5.2 預(yù)負(fù)荷變化時泵靈敏度對控制系統(tǒng)的影響
        5.2.1 離心泵與軸流泵
        5.2.2 離心泵輔助系統(tǒng)K值的最優(yōu)選擇
        5.2.3 軸流泵輔助系統(tǒng)K值的最優(yōu)選擇
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]《中國心血管病報告2018》概要[J]. 胡盛壽,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,陳偉偉.  中國循環(huán)雜志. 2019(03)
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[8]磁懸浮技術(shù)在人工心臟泵中的應(yīng)用研究[J]. 雷永鋒,汪希平.  微特電機. 2007(12)
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[10]心臟泵的研究進(jìn)展[J]. 姜華,席光.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2006(08)

碩士論文
[1]心臟泵生理控制系統(tǒng)的數(shù)值分析與離體實驗研究[D]. 堯進(jìn)豪.江蘇大學(xué) 2019
[2]基于左心輔助的血液循環(huán)系統(tǒng)研究[D]. 徐慶.江蘇大學(xué) 2017



本文編號：3644659