二尖瓣關(guān)閉不全電路建模與仿真研究.pdf

1、二尖瓣是人體心臟的重要瓣膜組織，二尖瓣關(guān)閉不全是指二尖瓣在心臟收縮期不能正常關(guān)閉，造成左心室內(nèi)血液部分反流到左心房，是心血管疾病中最常見(jiàn)的病理現(xiàn)象之一。二尖瓣反流會(huì)造成左心室擴(kuò)張以及左心室功能障礙，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)心力衰竭以致死亡。研究二尖瓣關(guān)閉不全時(shí)的血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)對(duì)于二尖瓣臨床修復(fù)和瓣膜置換手術(shù)有著重要的指導(dǎo)意義。由于生理系統(tǒng)自身的錯(cuò)綜復(fù)雜機(jī)制以及缺乏在體實(shí)驗(yàn)手段，常采用建模與仿真的方法無(wú)創(chuàng)傷地量化分析生理系統(tǒng)的不同特征。
　

2、　論文以心血管系統(tǒng)的生理特征為基礎(chǔ)，采用等效電路模型的方法來(lái)仿真二尖瓣關(guān)閉不全時(shí)心血管系統(tǒng)中的血液動(dòng)力學(xué)變化。論文首先介紹了建模過(guò)程中涉及到的心血管系統(tǒng)生理知識(shí)、二尖瓣關(guān)閉不全時(shí)出現(xiàn)的病理生理現(xiàn)象、計(jì)算機(jī)仿真的理論基礎(chǔ)以及生理系統(tǒng)建模常用方法;然后建立簡(jiǎn)單的左心主動(dòng)脈循環(huán)系統(tǒng)模型，對(duì)人體正常狀態(tài)下的血液循環(huán)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證分析仿真結(jié)果，并研究模型中主要參數(shù)與血液動(dòng)力學(xué)的關(guān)系;在此基礎(chǔ)上，根據(jù)二尖瓣關(guān)閉不全的病理特征建立更加精細(xì)的四腔室集總

3、參數(shù)的心血管系統(tǒng)模型，該模型能更加精確的仿真二尖瓣關(guān)閉不全病理情況，分別仿真了不同程度（輕、中、重）二尖瓣關(guān)閉不全情況，仿真結(jié)果與臨床實(shí)際生理現(xiàn)象相吻合。論文的主要研究工作與創(chuàng)新包括如下幾點(diǎn):
　　1.根據(jù)血流動(dòng)力學(xué)與電路系統(tǒng)的等效規(guī)律，以心血管系統(tǒng)生理特征為基礎(chǔ)，對(duì)心臟和血管分別進(jìn)行建模。將左心模型和主動(dòng)脈模型進(jìn)行耦合，建立左心主動(dòng)脈系統(tǒng)循環(huán)模型，模擬正常狀態(tài)下的左心循環(huán)血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，得到主要生理特征參數(shù)值和仿真曲線(xiàn)圖，驗(yàn)證仿

4、真方法的正確性。最后研究分析了模型中主要參數(shù)與實(shí)際生理系統(tǒng)的血液動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。
　　2.二尖瓣關(guān)閉不全會(huì)導(dǎo)致左心室、左心房和肺動(dòng)脈的血液動(dòng)力學(xué)的改變，因此本文建立更加精細(xì)的整個(gè)四腔室集總參數(shù)的心血管系統(tǒng)模型。該模型對(duì)左心、右心、體循環(huán)系統(tǒng)和肺循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行耦合，模擬整個(gè)心血管系統(tǒng)中的血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，進(jìn)一步驗(yàn)證模型與仿真的合理性。
　　3.在四腔室集總參數(shù)仿真模型的基礎(chǔ)上，仿真不同程度（輕、中、重）二尖瓣關(guān)閉不全的反流情況，分析