颈动脉窦压力感受性反射作用下左心室辅助装置的血流动力学仿真

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士专业学位论文论文题目颈动脉窦压力感受性反射作用下左心室辅助______________装置的血流动力学仿真_________研究生姓名___________________肖大伟_____________指导教师姓名___________________徐博领_____________专业名称__________________机械工程____________研究方向__________________人工心脏____________论文提交日期__________2015年4月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明s所提交的学位论文

2、是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体5均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：—日期：^苏州大学学位论文使用授声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，g卩：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社)、中国学

3、术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在___年_月解密后适用本规定。非涉密论文口颈动脉窦压力感受性反射作用下左心室辅助装置的血流动力学仿真颈动脉窦压力感受性反射作用下左心室辅助装置的血流动力学仿真中文摘要心力衰竭是严重威胁国人的健康的疾病，其发病率呈现逐年增加趋势而且终末期的心力衰竭的死亡率相对高。由于心脏供体的缺乏，在欧美等先进国家心室辅助装置已经成治疗终末期心力衰竭的重要手段。心室辅助装置（ven

4、tricularassistdeviceVAD）是一种机械循环辅助方法，主要适用于终末期心力衰竭病人心脏移植前以及心肌功能恢复的过渡使用、甚至是永久的替代治疗。VAD可以代替病弱心脏维持血液循环，增加组织器官的灌注量、同时降低心脏的负荷。集中参数模型是利用弹性腔原理建立的电路模型，将人体的血液循环系统集中成数个具有器官、组织功能的模块，每个模块具有代表血液动力学参数的元件（包括血管顺应性、血液阻力、血流惯性以及心脏的收缩力等）。由于各个元件有其不同的生理意思，因而可以通过调整参数值来模拟人体处于不同生理状态的血流动力学特性。CAMSIM集中参数模型主要由心脏、肺循环、体循

5、环、左右冠状动脉循环四个子模块组成。由于颈动脉窦压力感受性反射(CarotidsinusbaroreceptorreflexBR)调节在短期心血管调节过程中起着至关重要的作用，因而在人体血液循环集中参数模型中应予以考虑。BR调节机制是通过位于颈动脉窦血管壁的压力感受器感应血压的变化，然后传入通道把信号传递给中枢神经，再由中枢神经通过交感神经和迷走神经传出信号，心脏、动脉、静脉接受信号，做出响应，分别改变左右心室收缩末期弹性、心动周期、静脉无压体积、体循环外周阻力，从而达到快速调节血压的作用。本文在现有的集中参数计算机模型CAMSIM基础上，根据人体生理学原理和前人的临床实

6、验、研究建立BR模块，并对其进行验证，证实其在CAMSIM中调节动脉血压的作用。通过前人研究的实验和临床数据对健康和心衰基线模型进行调试、验证。再通过主动改变基线模型中前负荷（开环设定左心房压为5,10,15,20,25mmHg）和血容量（减少静脉初始体积250,500,750,1000,1250ml）两种方式对BR模型作用进行验证。I颈动脉窦压力感受性反射作用下左心室辅助装置的血流动力学仿真最后仿真BR作用下左心室辅助装置心衰病人模型血流动力学特性。研究结果显示，通过对比仿真实验和临床数据证实了基线模型的血流动力学仿真结果基本符合人体生理参数指标。在测试BR反馈调节的仿

7、真中，通过主动升高左心房压，使CO（Cardiacoutput）增加，动脉压也随之升高，左右心室收缩末期弹性模量、体循环外周阻力也逐渐减少，心动周期、静脉无压体积增加，这些都符合生理特性。从仿真的血流动力学参数结果中得出，在同等前负荷实验条件下，由于BR作用使得主动脉升高幅度较少。主动减少血容量，CO随之减少，主动脉降低，左右心室收缩末期弹性模量、体循环外周阻力也逐渐增加，心动周期、静脉无压体积减少，这些都符合生理特性。从仿真的血流动力学参数结果中，在同等减少血容量下，有BR的模型主动脉降低幅度较小。三组实验都证实了五种效应器