近年來,在心力衰竭的治療中,左心室輔助裝置（Left Ventricular Assist Device,LVAD）的應(yīng)用越來越廣泛。這類裝置在進入臨床試驗前,需要經(jīng)過嚴格的測試評估。體外循環(huán)模擬系統(tǒng)（Mock Circulation System Loop,MCL）能夠在體外模擬不同生理條件下的脈動流環(huán)境,被廣泛用于心血管人工器官的體外性能評價。在人體循環(huán)系統(tǒng)中存在多種生理反饋調(diào)節(jié)機制,其中壓力感受性反射（Baro-Reflex,BR）調(diào)節(jié)機制是維持人體動脈血壓穩(wěn)定的關(guān)鍵性機制。通過位于頸動脈竇的壓力感受器感受人體動脈血壓的變化,經(jīng)過中樞神經(jīng)將信號傳遞給動脈、靜脈和心臟,改變靜脈無壓體積、體循環(huán)外周阻力、左/右心室收縮末期彈性以及心動周期五個效應(yīng)器的輸出,達到維持血壓穩(wěn)定的目的。因此本課題通過對前期搭建的MCL進行改造,建立了具有部分BR機制的體外循環(huán)模擬系統(tǒng),為LVAD提供一個與人體血液循環(huán)系統(tǒng)更相似的環(huán)境,并通過實驗研究系統(tǒng)的血流動力學(xué)參數(shù)響應(yīng)特性,驗證MCL系統(tǒng)有效性和BR調(diào)控的生理合理性。本課題主要從以下幾個方面進行研究:首先,以課題組前期完成的具有BR算法的CAMSIM數(shù)學(xué)... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－１國外經(jīng)典的體外循環(huán)模擬系統(tǒng)設(shè)計??

第一章緒論?具有壓力感受性反射調(diào)節(jié)機制的體外循環(huán)模擬系統(tǒng)研宂??療的抽吸問題，該ＭＣＬ進一步擴展了?ＬＶＡＤ與ＭＣＬ交互研究的臨床問題［３９１然??而忽略了右心和肺循環(huán)，未建立起全身血液循環(huán)系統(tǒng)，如圖ｌ－２（ｂ）所示。??ｆ７－７?Ｉ?ｎ－ｎ?７？－＾｝７７ＪＩＩＪ?ＪＩ?ｉｊＪｌｒ－７７１?、??Ｊ?＊??＂心ｓ??ｆｊ－，?Ｍ＊ｒ．?０?｜?ＢＢＫ?｜??（ａ）樊瑜波等人設(shè)計含主動脈分支的ＭＣＬ?（ｂ你慶設(shè)計模擬心肌擴張的ＭＣＬ??圖１－２國內(nèi)體外循環(huán)模擬系統(tǒng)設(shè)計??然而，在真實的人體循環(huán)系統(tǒng)中存在多種生理反饋調(diào)節(jié)機制，其中ＢＲ機制作??為一種具有雙向作用的負反饋調(diào)節(jié)機制，在快速調(diào)節(jié)血壓、緩沖動脈血壓急劇變化??過程中有著重要的作用％１。自Ｇｕｙｔｏｎ等人提出循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)模型以來研宄者??們開始將研宄重點逐漸轉(zhuǎn)移到如何在ＭＣＬ中實現(xiàn)ＢＲ生理調(diào)節(jié)機制中。通過在心??血管系統(tǒng)中引入ＢＲ機制的建模仿真研究，Ｕｒｓｉｎｏ等人獲得了相對成熟的神經(jīng)系統(tǒng)??對動脈壓力的短期調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型，用于模擬急性失血的情況下ＢＲ機制調(diào)節(jié)血壓的??功能［４２１。隨后研究者基于算法模型的結(jié)果作為指導(dǎo)，開始研究ＭＣＬ系統(tǒng)中ＢＲ機??制的實現(xiàn)。２００８年，Ｍｕｓｈｉ等人設(shè)計了一款新型ＭＣＬ，并在ＭＣＬ中模擬了短期??ＢＲ機制反饋調(diào)節(jié)，同時在各種生理狀態(tài)下進行負載變化的模擬實驗，研宄系統(tǒng)的??血流動力學(xué)響應(yīng)，表明具有ＢＲ機制的ＭＣＬ更符合真實人體的生理現(xiàn)象［４３】。??Ｏｃｈｓｎｅｒ團隊搭建了一套全混合新型模擬循環(huán)實驗系統(tǒng)，基于硬件在環(huán)的概念，使??用已經(jīng)含有系統(tǒng)心排量和外周阻力自動調(diào)節(jié)的ＢＲ模型，建立了仿真模型與ＶＡＤ??之間通訊、控制

、?ｒ——＞?、??＇ＭＫｋ?Ｉ?ｖｍｕａｌ?ＰｔｍｕｆＴ?Ｐ＇？ｔｕ＞＊?Ｐｒａｔｔｕｎ?▼??ｒ－?－４?４ｌ??Ｕｌｌ＾Ａ＾Ｉ?ｉ?＾?ｌ?ｉ?ｉ?Ｊ??ＶｉｒｔｕｌｌｌＭｏＯｔｆＣｗｔｉｌ?ｌＭｌｈｗＭｎ＞ｖ?Ｈｖ？ｒＭＩ？?ＬＸｔｆｌ?ｙ??ｆｌ?．?１?＾?ｖ?－??ａ?＇?Ｗ?＊?＾ｊｎｎ－＊％?ＭｃｒＯｔ？ｒ??（ａ）?Ｃｕｅｎｃａ等人設(shè)計的含有ＢＲ機制用于全人工心臟的ＭＣＳ?（ｂ）?Ｆｒａｎｋ等人設(shè)計混合梭擬循環(huán)回路??圖１－３具有ＢＲ機制模擬循環(huán)回路１４５？？??注：（ａ）ＭＣＬ硬件控制單元和用戶界面（左）：系統(tǒng)原理圖（右）。ＰＲ＝肺循環(huán)外周阻力：??ＳＲ＝系統(tǒng)外周阻力：ＶＲ＝靜脈儲液腔；ＶＶ＝靜脈無壓容積；ＴＡＨ＝全人工心臟；ＬＨ＝用戶界面。??（ｂ）數(shù)學(xué)模型－水力學(xué)回路界面。Ｖｉｒｔｕａｌ?Ｂｌｏｏｄ?Ｃｉｒｃｕｉｔ＝虛擬血液循環(huán)，包含虛擬ｆｆｉ力、流量傳感??器：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?Ｃｉｒｃｕｉｔ＝水力學(xué)回路．包含真實壓力、流量傳感器以及管道夾；??迎過以上體外循環(huán)系統(tǒng)的國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀可知，ＭＣＬ系統(tǒng)的研究勾設(shè)汁在國??內(nèi)外已經(jīng)獲得較為成熟的發(fā)展，同時具有ＢＲ反饋調(diào)節(jié)機制的ＭＣＬ系統(tǒng)成為當前??的研究熱點，國外學(xué)者以具有ＢＲ機制的數(shù)學(xué)模型仿真血流動力學(xué)結(jié)果為指導(dǎo)，在??ＭＣＬ中引入ＢＲ機制，完成含有壓力反射調(diào)節(jié)機制的系統(tǒng)設(shè)計與實３１，并通過實??驗驗證了設(shè)計的合理性與反射調(diào)節(jié)的有效性，為ＶＡＤ在進行動物實驗和臨床試驗??前提供一個良好的體外血流動力學(xué)性能測試平臺。然而目前在國內(nèi)體外循環(huán)模擬??系統(tǒng)的發(fā)展中，對于含有ＢＲ機制的ＭＣＬ系統(tǒng)研究較少，Ｋ屮浙江

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3613574