人工心臟體外模擬循環(huán)仿真與試驗(yàn)系統(tǒng)研究.pdf

1、心血管疾病是危害人類健康的嚴(yán)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(yán)重的是終末期心力衰竭，此時(shí)心室無(wú)法完成正常的泵血功能，從而使人體內(nèi)的各器官和組織無(wú)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(guò)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(yīng)用之前，需要對(duì)LVAD的性

2、能進(jìn)行評(píng)估。通常是通過(guò)活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，但是活體實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)耗費(fèi)大量的人力和物力。由于LVAD在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要不斷地改進(jìn)和修正，這樣就需要多次反復(fù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，所以研究人員希望在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)前，能夠有一套實(shí)驗(yàn)裝置可以評(píng)估LVAD的基本的性能，這時(shí)體外模擬循環(huán)系統(tǒng)就成為研究人員需要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)裝置。雖然體外模擬循環(huán)系統(tǒng)不能夠完全代替動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，但是它可以縮短血泵的研發(fā)設(shè)計(jì)周期，并能完成設(shè)計(jì)的血泵的生理性能測(cè)試。本論文的主要研究工作如下：

3、　　首先，對(duì)左心室輔助裝置的使用環(huán)境人體血液循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行了基本生理學(xué)知識(shí)的梳理，詳細(xì)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(duì)人工心臟體外模擬循環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中的人工心臟泵利用Fluent軟件對(duì)離心泵進(jìn)行性能仿真，以保證泵的實(shí)驗(yàn)性能要求，模擬人體心臟的性能，滿足人體循環(huán)系統(tǒng)生理特性要求。
　　再次，在血液循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行體外模擬測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模，對(duì)正常和心衰條件下生理情況進(jìn)行數(shù)值模擬，驗(yàn)證了上述數(shù)學(xué)模