發(fā)布時間：2023-04-20 04:11

　　心血管疾病是危害人類健康的嚴重疾病,它是造成人類死亡的主要原因之一。心血管疾病種類多樣,其中最嚴重的是終末期心力衰竭,此時心室無法完成正常的泵血功能,從而使人體內的各器官和組織無法保證充足的供血功能。心力衰竭中又以左心室心力衰竭為主,所以左心室輔助裝置(LVAD)是治療左心室衰竭的有效方法之一。LVAD工作原理是通過血泵輔助左心室的泵血功能,從而維持左心室的血液輸出量。在LVAD的制造完成后且臨床應用之前,需要對LVAD的性能進行評估。通常是通過活體動物實驗來完成,但是活體實驗周期長耗費大量的人力和物力。由于LVAD在設計過程中需要不斷地改進和修正,這樣就需要多次反復的動物實驗,所以研究人員希望在進行動物實驗前,能夠有一套實驗裝置可以評估LVAD的基本的性能,這時體外模擬循環(huán)系統(tǒng)就成為研究人員需要實現(xiàn)的一個裝置。雖然體外模擬循環(huán)系統(tǒng)不能夠完全代替動物實驗,但是它可以縮短血泵的研發(fā)設計周期,并能完成設計的血泵的生理性能測試。本論文的主要研究工作如下:首先,對左心室輔助裝置的使用環(huán)境人體血液循環(huán)系統(tǒng),進行了基本生理學知識的梳理,詳細地介紹了人體循環(huán)系統(tǒng)各主要組成部分的特征和功能。其次,對人...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 背景及意義
        1.1.1 人工心臟輔助裝置概述
        1.1.2 人工心臟體外模擬測試系統(tǒng)
    1.2 人工心臟體外模擬測試系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀
    1.3 人工心臟體外模擬測試系統(tǒng)國內研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內容
    1.5 本章小結
第二章 人工心臟體外測試系統(tǒng)生理學基礎
    2.1 人體血液循環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)概述
    2.2 心臟的結構與功能
        2.2.1 心臟的基本結構
        2.2.2 心臟的泵血功能
    2.3 血液
    2.4 血流動力學
        2.4.1 血流阻力
        2.4.2 血流量
        2.4.3 血液壓力
    2.5 心臟心力衰竭
    2.6 本章小結
第三章 人工心臟泵流場仿真與分析
    3.1 計算流體動力學及Fluent
        3.1.1 計算流體力學及應用
        3.1.2 計算流體力學軟件FLUENT
    3.2 離心泵網格劃分
    3.3 FLUENT仿真設置
        3.3.1 三維流動基本方程
        3.3.2 湍流模型
        3.3.3 流體參數設置
        3.3.4 旋轉坐標系的選擇
        3.3.5 算法選擇
        3.3.6 控制微分方程組及邊界條件
    3.4 仿真結果及分析
        3.4.1 離心泵工況分析
        3.4.2 離心泵流場分析
    3.5 本章小結
第四章 人工心臟體外模擬循環(huán)系統(tǒng)數學建模與試驗臺搭建
    4.1 人工心臟體外模擬循環(huán)系統(tǒng)理論
    4.2 人工心臟體外模擬循環(huán)系統(tǒng)建模和數值模擬
        4.2.1 離心泵數學模型建模
        4.2.2 心室腔、動脈腔數學模型建模
        4.2.3 電磁開關閥、節(jié)流閥數學模型建模
        4.2.4 體外模擬循環(huán)系統(tǒng)數值模擬
    4.3 人工心臟體外模擬循環(huán)系統(tǒng)實驗臺搭建
        4.3.1 離心泵選型
        4.3.2 電磁開關閥選型
        4.3.3 心室腔和動脈腔
        4.3.4 節(jié)流閥選型
        4.3.5 管配件與接頭
        4.3.6 壓力傳感器選型
        4.3.7 流量計選型
        4.3.8 人工心臟體外模擬循環(huán)系統(tǒng)實驗臺
    4.4 本章小結
第五章 人工心臟體外測試系統(tǒng)實驗與結果分析
    5.1 人工心臟體外測試系統(tǒng)數據采集和控制
        5.1.1 實驗裝置數據采集部分硬件選擇
        5.1.2 實驗裝置數據采集控制流程設計
    5.2 人工心臟體外測試系統(tǒng)實驗分析
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究工作的展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3794862