本文關(guān)鍵詞：基于心動節(jié)律驅(qū)動的心室輔助裝置設(shè)計

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【摘要】：現(xiàn)代人生活和工作方式的改變使得心臟病的發(fā)病率逐年提高，心臟病的病死率甚至超過了癌癥成為人類健康的最大威脅。心臟病的末期會發(fā)展成心衰，心肌壞死失去機能。藥物治療、器官移植以及人工輔助裝置是臨床治療心衰的三大手段。藥物治療僅能控制病情但效果難以令人滿意，器官移植供體緊缺并伴有排斥反應(yīng)，使得人工輔助裝置的作用日益明顯。左心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）是一種機械輔助循環(huán)設(shè)備，用于部分或者完全代替心室的泵血功能，在臨床上可以用來延長心衰患者的生命、幫助手術(shù)后心臟病患者的心肌恢復(fù)乃至心力衰竭的永久性治療，研發(fā)出一種可靠實用的心室輔助裝置將大大改善患者的生活質(zhì)量。 目前左心室輔助裝置的驅(qū)動調(diào)節(jié)基本由專業(yè)醫(yī)生和訓(xùn)練后的患者自行調(diào)節(jié)，雖然廣泛被采用，但這種控制方式有很大的局限性。原因在于，搏動式以及者非搏動式心室輔助裝置都采用恒定周期的工作方式，裝置工作的泵血期經(jīng)常與心臟自主收縮期重疊，造成心臟的后負荷顯著地升高，增加了心臟的代謝做功，這與循環(huán)輔助的初衷相悖。 本課題依托上海市科委重點科研項目（09441901300），設(shè)計一種基于心動節(jié)律驅(qū)動的同步式左心室輔助裝置，旨在解決前述臨床治療中遇到的問題。課題的硬件系統(tǒng)基于ARM9嵌入式平臺，利用有創(chuàng)血壓傳感器獲取實時動脈壓數(shù)據(jù)，采用伺服電機作為動力裝置驅(qū)動氣缸推動搏動式血泵工作。軟件系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了模塊化的伺服電機和ADC驅(qū)動，利用QT圖形庫實現(xiàn)人機界面。心動周期識別算法涵蓋動脈壓信號的前處理和特征點識別兩方面，算法根據(jù)實時性要求進行優(yōu)化，資源消耗少適用于嵌入式平臺，同時具有延遲補償、不受動脈壓基線漂移影響、識別心跳紊亂的特點。通過識別的特征點驅(qū)動硬件系統(tǒng)工作，達到同步輔助治療的目的。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.11

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本文編號：1271099