【摘要】：高血壓與動脈粥樣硬化一直是導致心腦血管疾病的危險因子,其發(fā)生通常伴隨著一系列血液動力學參數(shù)的改變,而且其改變通常早于影像學指標的改變。由于頸總動脈是匯聚上游主動脈以及下游腦血管床血流信息的重要供血器官,因此對其血液動力學參數(shù)的檢測對于早期診斷心腦血管疾病具有非常重要的臨床意義。傳統(tǒng)的多普勒超聲檢測頸總動脈血液動力學參數(shù)精度高,但具有價格昂貴、操作復(fù)雜的缺點。生物電阻抗技術(shù)可以克服以上缺點,但血流電阻抗與血液動力學參數(shù)的定量關(guān)系仍有待深入研究。由于在體頸總動脈系統(tǒng)受人體呼吸、神經(jīng)等其他系統(tǒng)的影響,因此,迫切需要一種模擬頸總動脈血流電阻抗信號的離體循環(huán)系統(tǒng),為進一步深入研究電阻抗信號與血液動力學參數(shù)之間的定量關(guān)系提供一個實驗平臺。本論文首先利用超聲多普勒技術(shù)檢測頸總動脈的軸心血流速度和管徑波形,結(jié)合動脈脈動血流的Womersley理論和血液電導率的Maxwell-Fricke理論,計算得到頸總動脈血流電阻抗的波形及其影響因素,發(fā)現(xiàn)頸總動脈血流阻抗同時受到血管管徑與血流流速的影響。其次,基于人體血液循環(huán)系統(tǒng)的五元件彈性腔模型,構(gòu)建了模擬頸總動脈血流電阻抗的離體循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由模擬心臟泵血功能的離心泵、模擬血管順應(yīng)性的彈性腔、模擬血流阻力的阻力閥、模擬頸總動脈的彈性管與彈性管對照的剛性管等連接而成。最后,使用壓力傳感器和阻抗測量系統(tǒng)組成了血壓、壓差以及血流阻抗檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了壓力波形的采集與動態(tài)血流電阻抗的精確測量。同時,利用STM32控制器實現(xiàn)了離心泵工作頻率和工作能級的控制。該模擬頸總動脈血流的離體循環(huán)系統(tǒng)可以根據(jù)需要模擬不同生理情況下的模擬動脈血流電阻抗信號,通過改變離心泵的工作頻率與工作能級模擬了不同心率與不同血流流速情況下的血流電阻抗信號。測量結(jié)果證明該離體循環(huán)系統(tǒng)能夠模擬頸總動脈血流阻抗的影響因素,即血管管徑與血流流速的變化,并且能夠檢測到血流阻抗的相應(yīng)變化。因此,該離體循環(huán)系統(tǒng)可作為一個離體實驗平臺,為進一步深入研究頸總動脈血流電阻抗信號與血液動力學參數(shù)之間定量關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 王艷霞;高爭鳴;劉波;劉書田;欒永;覃開蓉;;一種模擬運動后頸總動脈振蕩切應(yīng)力的流動腔裝置[J];水動力學研究與進展A輯;2015年06期

2 ;SYNERGY OF WALL SHEAR STRESS AND CIRCUMFERENTIAL STRESS IN STRAIGHT ARTERIES[J];Journal of Hydrodynamics(Ser.B);2005年06期

3 董秀珍;生物電阻抗技術(shù)研究進展[J];中國醫(yī)學物理學雜志;2004年06期

4 柳兆榮,滕忠照,覃開蓉;脈動流條件下血管壁的應(yīng)力分布[J];力學學報;2002年05期

5 柳兆榮,何烽,徐剛,陳泳;動脈管壁切應(yīng)力的確定[J];中國科學(A輯);2001年07期

6 溫功碧,吳望一;心室的后負荷、泵功能及與動脈的耦合[J];力學進展;1997年01期

，

本文編號：2681508