心血管循環(huán)系統(tǒng)是人體的基本系統(tǒng),瓣膜是心血管系統(tǒng)中最重要的功能單位。瓣膜解剖結構的復雜性,導致了瓣膜性心臟疾病是心血管常見疾病,如二尖瓣反流、主動脈瓣鈣化。臨床上通常采用瓣膜置換術治療瓣膜性疾病,即是把人工瓣膜植入到病變的瓣膜位置,代替自然瓣膜的作用。研究健康和病理狀況下心血管的血液動力學,可以在醫(yī)學上為瓣膜置換術提供指導作用。論文基于心血管系統(tǒng)生理特征,利用等效電路圖法模擬瓣膜健康和病況下周身循環(huán)系統(tǒng)中的血液動力學變化。論文首先引入心血管系統(tǒng)建模中涉及到的理論知識、心臟瓣膜的解剖結構和生理病理現(xiàn)象以及心血管系統(tǒng)基本建模方法和工具;其次基于機械瓣特性,提出二尖瓣的瓣葉運動流阻模型,接著在該瓣膜模型基礎上對人體左心循環(huán)系統(tǒng)進行仿真,并分析仿真結果;然后在此模型的基礎上,考慮到生物瓣的特性,提出關閉體積可控的瓣膜孔口模型,利用該瓣膜模型搭建周身循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)值模型,分別模擬瓣膜健康和病理狀況下的血液動力學特性,發(fā)現(xiàn)仿真結果與生理現(xiàn)象相符合。本文主要研究了以下三方面內(nèi)容:1.分析影響瓣膜運動的因素:跨瓣壓差和血流推力,建立二尖瓣運動的控制方程,提出依賴于瓣葉打開角度θ的瓣葉運動流阻模型,把該模... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 心血管系統(tǒng)概述
        1.2.1 血液循環(huán)
        1.2.2 心臟生理知識
        1.2.3 心臟泵血功能
    1.3 心臟泵血功能的評定
        1.3.1 心臟的輸出量
        1.3.2 影響心輸出量的因素
    1.4 心臟瓣膜解剖結構及病理知識
        1.4.1 二尖瓣結構及功能
        1.4.2 心臟瓣膜病理
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 心臟腔室研究
        1.5.2 心臟瓣膜研究
        1.5.3 心血管系統(tǒng)研究
    1.6 心血管系統(tǒng)建模仿真方法
        1.6.1 心血管系統(tǒng)基本建模方法
        1.6.2 仿真軟件—Matlab簡介
    1.7 發(fā)展趨勢
    1.8 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.9 小結
2 基于瓣葉運動的瓣膜模型的研究
    2.1 引言
    2.2 方法
        2.2.1 左心室建模
        2.2.2 動脈循環(huán)系統(tǒng)建模
        2.2.3 二尖瓣模型
        2.2.4 左心血液循環(huán)系統(tǒng)等效電路
        2.2.5 模型參數(shù)設置
        2.2.6 狀態(tài)方程
    2.3 仿真結果
        2.3.1 模型驗證
        2.3.2 基于以上三種模型的二尖瓣阻值對比
        2.3.3 基于以上三種模型的二尖瓣壓差—血流對比
        2.3.4 基于以上三種模型的二尖瓣運動各個階段時間對比
    2.4 討論
        2.4.1 總結結果
        2.4.2 二尖瓣跨瓣壓差—流量
        2.4.3 二尖瓣運動特性
        2.4.4 限制與不足
    2.5 本章小結
3 可控關閉體積瓣膜孔口模型研究
    3.1 引言
    3.2 方法
        3.2.1 心臟瓣膜模型
        3.2.2 左心循環(huán)系統(tǒng)等效電路
        3.2.3 狀態(tài)方程
        3.2.4 模型參數(shù)設置
    3.3 仿真結果
        3.3.1 正常生理狀態(tài)下關閉特性研究
        3.3.2 正常情況下左心循環(huán)的仿真
    3.4 討論
        3.4.1 總結結果
        3.4.2 模型驗證
        3.4.3 瓣膜特性
        3.4.4 關閉實驗設計思考
    3.5 本章小結
4 可控關閉體積瓣膜孔口模型在周身血液循環(huán)系統(tǒng)應用
    4.1 引言
    4.2 方法
        4.2.1 周身血液循環(huán)系統(tǒng)等效電路圖
        4.2.2 心臟腔室建模
        4.2.3 體循環(huán)和肺循環(huán)建模
        4.2.4 狀態(tài)方程
        4.2.5 模型參數(shù)設置
    4.3 結果
        4.3.1 正常瓣膜仿真結果
        4.3.2 二尖瓣中度反流病理下仿真結果
        4.3.3 主動脈瓣鈣化情況下仿真結果
    4.4 討論
        4.4.1 總結結果
        4.4.2 心血管系統(tǒng)血液動力學特性
        4.4.3 限制與不足
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
        5.1.1 研究內(nèi)容及成果
        5.1.2 創(chuàng)新之處
        5.1.3 不足之處
    5.2 展望
參考文獻
致謝
研究生期間發(fā)表的學術論文及參與的科研項目
    學術論文
    參與科研項目
附錄
    B1.周身循環(huán)系統(tǒng)中健康心臟膜特性參數(shù)研究
        B1.1 二尖瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.2 主動脈瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.3 三尖瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.4 肺動脈瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
    B2.周身循環(huán)系統(tǒng)中病理心臟膜特性參數(shù)研究
        B2.1 二尖瓣中度反流情況下其特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B2.2 主動脈瓣鈣化情況下其特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]心血管系統(tǒng)多尺度模型研究[D]. 龔月仙.浙江大學 2010
[2]左心循環(huán)系統(tǒng)建模及研究[D]. 戴娟.哈爾濱工程大學 2008



本文編號：3621007