軸流式血泵搏動性輔助的控制實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 09:16
微型軸流泵在醫(yī)療輔助供血上應(yīng)用廣泛,但大多數(shù)都是恒流供血的模式,目前還沒有有關(guān)軸流泵在提供搏動性輔助的研究。本文通過建立實(shí)驗(yàn)?zāi)P?控制反饋系統(tǒng),利用壓力傳感器、流量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)壓力和流量,研究了軸流血泵在提供搏動性血流的可行性。結(jié)果顯示,該軸流泵能較好的達(dá)到搏動血流的灌注效果,壓力曲線逼近自然搏動曲線,流量達(dá)到灌注需求,并初步驗(yàn)證了該方法下血泵的溶血性能。
【文章來源】:中國醫(yī)療設(shè)備. 2020,35(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
搏動性輔助實(shí)驗(yàn)方案
控制系統(tǒng)需要控制血泵速度輸出一定周期的壓力和流量[12]。軸流血泵搏動性輔助研究控制系統(tǒng)采用閉環(huán)反饋控制,分為壓力控制部分和流量控制部分,控制原理如圖2所示。其中壓力控制以舒張壓和收縮壓兩個(gè)參數(shù)為控制目標(biāo),壓力反饋控制以閥門開度和舒張壓與收縮壓分別對應(yīng)泵的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速為控制對象,流量控制以一個(gè)搏動周期內(nèi)的流量為一個(gè)控制單元。實(shí)驗(yàn)所用血泵調(diào)速方式脈沖寬度調(diào)制,PWM信號值(0~255)對應(yīng)著脈沖占寬比0~100%。通過改變PWM信號值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的功能。本文中以PWM信號值來間接度量血泵轉(zhuǎn)速。2.1 血泵轉(zhuǎn)速與壓力流量的關(guān)系模型建立
在初始電動閥開度50%的條件下,實(shí)驗(yàn)中測得不同轉(zhuǎn)速下,泵出口壓力、系統(tǒng)流量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系曲線,見圖3。分別建立壓力P(mm Hg)和流量Q(L/min)與轉(zhuǎn)速(pwm)的三次和二次擬合方程,曲線擬合相關(guān)度分別為R12=0.9993,R22=0.9993。2.2 壓力和流量的控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]慢性心力衰竭的流行病學(xué)研究現(xiàn)狀及其防治研究進(jìn)展[J]. 王宙,周琳,劉洋,王天嬌,季朝紅,張靜. 中國循證心血管醫(yī)學(xué)雜志. 2019(08)
[2]具有分流和懸臂葉片尾導(dǎo)的軸流血泵設(shè)計(jì)分析[J]. 柳光茂,席儉,陳海波,張巖,侯劍鋒,周建業(yè),孫寒松,胡盛壽. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2019(03)
[3]連續(xù)血流左心室輔助裝置的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 呂鵬飛,劉盛. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2019(08)
[4]遠(yuǎn)離心腦血管疾病,從預(yù)防做起[J]. 霍艷明. 中醫(yī)健康養(yǎng)生. 2019(01)
[5]磁液懸浮式人工輔助心臟系統(tǒng)的研究[J]. 姜洋,許劍,范慶麟,吳文晉,張栩曼. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]仿生左心室輔助血泵設(shè)計(jì)[J]. 金恒林,胡曉兵,杜磊. 中國醫(yī)療器械雜志. 2015(01)
[7]磁液懸浮離心血泵體外溶血的實(shí)驗(yàn)及耐久性實(shí)驗(yàn)[J]. 張文,張杰民,劉天文,劉曉程. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2014(01)
[8]軸流血泵的研究進(jìn)展[J]. 王玉璇,張杰民,劉曉程. 中國胸心血管外科臨床雜志. 2010(02)
[9]微型軸流血泵溶血的數(shù)值模擬[J]. 陳建中,張錫文,趙春章,白凈. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(02)
博士論文
[1]左心室輔助裝置體外模擬循環(huán)測試系統(tǒng)及生理控制研究[D]. 黃峰.浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]搏動灌注和平流灌注對患者血流動力學(xué)、心腎功能和細(xì)胞因子的影響[D]. 王少強(qiáng).第二軍醫(yī)大學(xué) 2008
本文編號:3419444
【文章來源】:中國醫(yī)療設(shè)備. 2020,35(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
搏動性輔助實(shí)驗(yàn)方案
控制系統(tǒng)需要控制血泵速度輸出一定周期的壓力和流量[12]。軸流血泵搏動性輔助研究控制系統(tǒng)采用閉環(huán)反饋控制,分為壓力控制部分和流量控制部分,控制原理如圖2所示。其中壓力控制以舒張壓和收縮壓兩個(gè)參數(shù)為控制目標(biāo),壓力反饋控制以閥門開度和舒張壓與收縮壓分別對應(yīng)泵的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速為控制對象,流量控制以一個(gè)搏動周期內(nèi)的流量為一個(gè)控制單元。實(shí)驗(yàn)所用血泵調(diào)速方式脈沖寬度調(diào)制,PWM信號值(0~255)對應(yīng)著脈沖占寬比0~100%。通過改變PWM信號值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的功能。本文中以PWM信號值來間接度量血泵轉(zhuǎn)速。2.1 血泵轉(zhuǎn)速與壓力流量的關(guān)系模型建立
在初始電動閥開度50%的條件下,實(shí)驗(yàn)中測得不同轉(zhuǎn)速下,泵出口壓力、系統(tǒng)流量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系曲線,見圖3。分別建立壓力P(mm Hg)和流量Q(L/min)與轉(zhuǎn)速(pwm)的三次和二次擬合方程,曲線擬合相關(guān)度分別為R12=0.9993,R22=0.9993。2.2 壓力和流量的控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]具有分流和懸臂葉片尾導(dǎo)的軸流血泵設(shè)計(jì)分析[J]. 柳光茂,席儉,陳海波,張巖,侯劍鋒,周建業(yè),孫寒松,胡盛壽. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2019(03)
[3]連續(xù)血流左心室輔助裝置的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 呂鵬飛,劉盛. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2019(08)
[4]遠(yuǎn)離心腦血管疾病,從預(yù)防做起[J]. 霍艷明. 中醫(yī)健康養(yǎng)生. 2019(01)
[5]磁液懸浮式人工輔助心臟系統(tǒng)的研究[J]. 姜洋,許劍,范慶麟,吳文晉,張栩曼. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]仿生左心室輔助血泵設(shè)計(jì)[J]. 金恒林,胡曉兵,杜磊. 中國醫(yī)療器械雜志. 2015(01)
[7]磁液懸浮離心血泵體外溶血的實(shí)驗(yàn)及耐久性實(shí)驗(yàn)[J]. 張文,張杰民,劉天文,劉曉程. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2014(01)
[8]軸流血泵的研究進(jìn)展[J]. 王玉璇,張杰民,劉曉程. 中國胸心血管外科臨床雜志. 2010(02)
[9]微型軸流血泵溶血的數(shù)值模擬[J]. 陳建中,張錫文,趙春章,白凈. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(02)
博士論文
[1]左心室輔助裝置體外模擬循環(huán)測試系統(tǒng)及生理控制研究[D]. 黃峰.浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]搏動灌注和平流灌注對患者血流動力學(xué)、心腎功能和細(xì)胞因子的影響[D]. 王少強(qiáng).第二軍醫(yī)大學(xué) 2008
本文編號:3419444
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