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,幫助心臟進行收縮,從而達到治療擴張型心肌病的目的。 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際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出來的力學(xué)特性。設(shè)計實驗對其參數(shù)進行測量,運用測力計以及推拉力計測試機臺等裝置分別進行了穩(wěn)定狀態(tài)下的測量實驗與動態(tài)測量實驗。最終結(jié)果表明,當(dāng)BMX的通電電流一定時,BMX產(chǎn)生的拉力與長度變化比之間的關(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,但是增加的過程分為三個區(qū)域,呈折線形式。之后,我們將BMX應(yīng)用到自主設(shè)計的心臟輔助裝置與體感指環(huán)中,并對它們進行測試,均得到理想結(jié)果。 文中運用實驗中所用到的穩(wěn)態(tài)測量方法與動態(tài)測量方法,探討了BMX在實際應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的力學(xué)特性,并盡可能運用簡單的彈簧模型來對其進行描述。最終根據(jù)測量時BMX表現(xiàn)出來的力學(xué)特性以及其本身的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計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BMX的特性有直觀的了解。
【關(guān)鍵詞】：擴張型心肌病 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：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簡介18-20
• 1.4.1 BMX的特征18-19
• 1.4.2 不同BMX型號間的參數(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)下的測量實驗25-30
• 2.3.1 測量裝置25-26
• 2.3.2 實驗步驟26-27
• 2.3.3 實驗結(jié)果27-29
• 2.3.4 結(jié)果分析29-30
• 2.4 BMX的動態(tài)測量實驗30-34
• 2.4.1 NDI Polaris光學(xué)定位跟蹤系統(tǒng)30-31
• 2.4.2 實驗步驟31
• 2.4.3 實驗結(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)測量與動態(tài)測量35
• 2.5.2 溫度與電流對BMX力學(xué)特性的影響對比35-36
• 2.5.3 探討等效彈性系數(shù)的三個區(qū)域36-37
• 2.5.4 不同長度BMX的結(jié)果的對比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驗47-48
• 3.3 實驗結(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 類似于線蟲的小型爬行機器人51-53
• 4.2.2 觸角狀結(jié)構(gòu)53-54
• 4.2.3 機器人手臂的設(shè)計54-56
• 4.3 基于BMX的體感指環(huán)設(shè)計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】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李新貴,張瑞銳,黃美榮,李榮貴;導(dǎo)電聚合物人工肌肉[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報;2004年01期

2 樸玲鈺,李永丹;碳納米管的研究進展[J];化工進展;2001年11期

3 許志鋒;李敬來;;自體骨骼肌源性干細胞心肌內(nèi)移植治療缺血性心臟病研究進展[J];罕少疾病雜志;2009年03期

4 范偉,彭光正,黃雨;氣動人工肌肉驅(qū)動器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];機床與液壓;2003年01期

5 臧克江,顧立志,陶國良;氣動人工肌肉研究與展望[J];機床與液壓;2004年04期

6 陳安明,錢學(xué)軍;形狀記憶合金螺旋彈簧的設(shè)計[J];機械設(shè)計與制造工程;1999年01期

7 崔迪;李宏男;宋鋼兵;;NiTi形狀記憶合金電阻特性研究[J];建筑材料學(xué)報;2008年05期

8 楊曉東;陳秀玉;黃敏;Joerg Ingolf Stein;;心室輔助裝置在小兒原發(fā)性心肌病并發(fā)心力衰竭中的應(yīng)用價值[J];臨床心血管病雜志;2008年01期

9 張維君;康云鵬;;擴張型心肌病的研究進展[J];嶺南心血管病雜志;2009年06期

10 董靜;楊明;鄭U喛

本文編號：390179