本文關(guān)鍵詞：基于人工肌肉的直接心臟輔助裝置研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：擴(kuò)張型心肌病,是一種嚴(yán)重的心臟疾病,是導(dǎo)致心臟衰竭的主要原因之一。它的主要特征是患者的左心室或者右心室明顯變大,心臟收縮無(wú)力。論文的主要目的是研究出一種基于人工肌肉的心臟輔助裝置,幫助心臟進(jìn)行收縮,從而達(dá)到治療擴(kuò)張型心肌病的目的。 本文所選用的人工肌肉為日本Toki公司的BioMetal Helix系列(BMX),是一種NiTi形狀記憶合金繞成的螺旋彈簧。本文著重分析其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)特性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,運(yùn)用測(cè)力計(jì)以及推拉力計(jì)測(cè)試機(jī)臺(tái)等裝置分別進(jìn)行了穩(wěn)定狀態(tài)下的測(cè)量實(shí)驗(yàn)與動(dòng)態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。最終結(jié)果表明,當(dāng)BMX的通電電流一定時(shí),BMX產(chǎn)生的拉力與長(zhǎng)度變化比之間的關(guān)系曲線可等效為一條直線,而直線斜率即為等效彈性系數(shù)。等效彈性系數(shù)隨著初始電流的增加而增加,但是增加的過(guò)程分為三個(gè)區(qū)域,呈折線形式。之后,我們將BMX應(yīng)用到自主設(shè)計(jì)的心臟輔助裝置與體感指環(huán)中,并對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試,均得到理想結(jié)果。 文中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)中所用到的穩(wěn)態(tài)測(cè)量方法與動(dòng)態(tài)測(cè)量方法,探討了BMX在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所產(chǎn)生的力學(xué)特性,并盡可能運(yùn)用簡(jiǎn)單的彈簧模型來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述。最終根據(jù)測(cè)量時(shí)BMX表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)特性以及其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)出較有效的心臟輔助裝置以及體感指環(huán)。本文為后人使用BMX提供了一定的參考,讓大家對(duì)BMX的特性有直觀的了解。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)張型心肌病 人工肌肉 BMX 力學(xué)特性 心臟輔助裝置 體感指環(huán)
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R318.11;R542.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• 英文摘要4-6
• 目錄6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題背景9-12
• 1.1.1 擴(kuò)張型心肌病9
• 1.1.2 現(xiàn)有外科治療手段9-11
• 1.1.3 現(xiàn)狀分析11-12
• 1.2 直接心臟輔助裝置12-16
• 1.2.1 氣動(dòng)型直接心臟輔助裝置12
• 1.2.2 人工肌肉12-16
• 1.3 形狀記憶合金16-18
• 1.3.1 形狀記憶效應(yīng)16-18
• 1.3.2 SMA螺旋彈簧18
• 1.4 BMX簡(jiǎn)介18-20
• 1.4.1 BMX的特征18-19
• 1.4.2 不同BMX型號(hào)間的參數(shù)比較19-20
• 1.5 本文的主要研究工作20-21
• 第二章 直流驅(qū)動(dòng)下BMX的特性研究21-40
• 2.1 背景21-22
• 2.2 理論模型22-25
• 2.2.1 普通彈簧22-23
• 2.2.2 SMA螺旋彈簧23-25
• 2.3 穩(wěn)定狀態(tài)下的測(cè)量實(shí)驗(yàn)25-30
• 2.3.1 測(cè)量裝置25-26
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟26-27
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果27-29
• 2.3.4 結(jié)果分析29-30
• 2.4 BMX的動(dòng)態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)30-34
• 2.4.1 NDI Polaris光學(xué)定位跟蹤系統(tǒng)30-31
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟31
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果31-34
• 2.4.4 結(jié)果分析34
• 2.5 結(jié)果與討論34-38
• 2.5.1 穩(wěn)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量35
• 2.5.2 溫度與電流對(duì)BMX力學(xué)特性的影響對(duì)比35-36
• 2.5.3 探討等效彈性系數(shù)的三個(gè)區(qū)域36-37
• 2.5.4 不同長(zhǎng)度BMX的結(jié)果的對(duì)比37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-40
• 第三章 基于BMX的直接心臟輔助裝置40-51
• 3.1 研究背景40-44
• 3.1.1 NiTi記憶合金絲型心臟輔助裝置40-42
• 3.1.2 BMX用于心肌成形術(shù)42-43
• 3.1.3 分析43-44
• 3.2 裝置模型44-48
• 3.2.1 人工肌肉單元44-47
• 3.2.2 心臟輔助裝置模型實(shí)驗(yàn)47-48
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 基于BMX的其他應(yīng)用51-63
• 4.1 研究背景51
• 4.2 基于SMA螺旋彈簧的應(yīng)用舉例51-56
• 4.2.1 類(lèi)似于線蟲(chóng)的小型爬行機(jī)器人51-53
• 4.2.2 觸角狀結(jié)構(gòu)53-54
• 4.2.3 機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)54-56
• 4.3 基于BMX的體感指環(huán)設(shè)計(jì)56-61
• 4.3.1 背景56
• 4.3.2 體感指環(huán)系統(tǒng)整體框架56-57
• 4.3.3 體感指環(huán)系統(tǒng)的具體介紹57-61
• 4.3.4 體感指環(huán)效果測(cè)試61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 全文總結(jié)63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 碩士研究生期間主要工作及相關(guān)成果71-74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：390179