检索结果-内蒙古大学图书馆

医用生物力学 2018年第4期33卷 365-371页

作者：黄鹏辉黄柊喻党维国王亚伟徐博翎苏州大学机电工程学院生物制造中心人工器官研究所苏州215000 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191

体外模拟循环系统（mock circulatory systems,MCS）是一个模拟人体循环系统血流动力学状态的试验平台,被广泛用于心室辅助装置和人工瓣膜等心血管人工器官的体外性能评价和生机电系统中的血流动力学响应研究。通过调整模拟心脏的驱动... 详细信息

体外模拟循环系统（mock circulatory systems,MCS）是一个模拟人体循环系统血流动力学状态的试验平台,被广泛用于心室辅助装置和人工瓣膜等心血管人工器官的体外性能评价和生机电系统中的血流动力学响应研究。通过调整模拟心脏的驱动元件和模拟血管系统的集中参数元件,MCS可以模拟人体健康、运动、心力衰竭等不同生理状态的血流动力学特性。自1960年代至今,MCS研发目标从满足最基本的心室辅助装置或机械瓣膜的系统性能评价要求,已发展到能够复现局部重要器官的血流动力学状态。总结MCS目前的设计原则、系统搭建以及研究进展和未来展望。

关键词：体外模拟循环系统血流动力学心室辅助装置人体循环系统人工心脏

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

体外模拟循环系统的血液动力学实验研究

体外模拟循环系统的血液动力学实验研究

引用

第十二届全国流体力学学术会议

作者：徐可伟高琪浙江大学航空航天学院工程力学系

体外模拟循环系统(Mock Circulatory Loop,MCL)为心血管辅助设备提供健康或者病变的人体生理环境,可以作为心血管辅助设备进行离体实验的平台,指导研发。另一方面,一些心血管疾病和人体内血液动力学相关,例如流动剪切应力会破坏红细胞... 详细信息

体外模拟循环系统(Mock Circulatory Loop,MCL)为心血管辅助设备提供健康或者病变的人体生理环境,可以作为心血管辅助设备进行离体实验的平台,指导研发。另一方面,一些心血管疾病和人体内血液动力学相关,例如流动剪切应力会破坏红细胞诱发溶血导致贫血、激活血小板引发血管内血栓导致心梗等疾病。研究人员利用MCL进行心血管系统的病理研究和血液动力学机理研究,可以帮助理解、攻克疾病。本研究搭建了具有体循环和冠脉循环的MCL,旨在通过MCL模拟人体冠状动脉的生理环境,以美国食品药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)发布的标准测试喷管模型为研究对象,模拟冠脉,研究冠脉的血液动力学。4:1缩小的FDA标准喷管模型模拟冠脉的尺度,通过荧光粒子追踪技术模拟冠脉内部血小板沉积,定性预测血栓产生的位置。再通过粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)测量FDA标准喷管模型内部的流场,定量分析血栓产生和内部血液动力学的关系。

关键词：体外模拟循环系统 FDA标准喷管血液动力学血栓

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

面向心衰患者的体外模拟循环系统智能控制与试验

面向心衰患者的体外模拟循环系统智能控制与试验

引用

作者：李恒大连理工大学

学位级别：硕士

心力衰竭是一种严重危害人体健康的心血管疾病。体外模拟循环系统是体外研究心血管疾病病理特征的重要手段,为心血管患者病理的血流动力学研究、心血管设备的评估提供可靠的体外平台。本文针对当前体外模拟循环系统存在的模拟精度低、... 详细信息

心力衰竭是一种严重危害人体健康的心血管疾病。体外模拟循环系统是体外研究心血管疾病病理特征的重要手段,为心血管患者病理的血流动力学研究、心血管设备的评估提供可靠的体外平台。本文针对当前体外模拟循环系统存在的模拟精度低、模拟耗时长、模拟范围小等问题,开展面向心衰患者的体外模拟循环系统智能控制与试验研究。具体研究内容如下所述:基于人体血液循环系统的生理学基础,设计了自动可控的体外模拟循环系统。首先,简要介绍了人体血液循环系统的生理学知识;然后,根据血液循环系统各部分的主要特征,设计了体外模拟循环系统总体方案;最后,设计了体外模拟循环系统的左心室模拟器、动脉顺应室和储液室,并设计了一种顺应性自动调节方法。为了模拟特定心衰患者的动脉生理特征,提出了一种基于SAC的体外模拟循环系统智能控制方法。首先,简要介绍了SAC算法的基础知识;然后,建立了体外模拟循环系统的数值模型,基于基尔霍夫定律推导了状态方程;其次,在数值模型基础上,设计了基于SAC的智能控制方法的状态空间、动作空间和奖励函数;最后,对智能控制方法进行了数值训练,测试了智能控制方法在数值模型上的模拟范围、模拟精度和抗干扰能力。为了验证提出的智能控制方法模拟特定心衰患者动脉生理特征的能力,开发了体外模拟循环系统并开展了试验研究。首先,开发了体外模拟循环系统的液压系统和控制系统;然后,将在数值模型上训练好的智能控制方法迁移到试验系统进行训练;最后,根据医学资料设计了几种典型心衰患者的生理特征,验证了智能控制方法模拟特定心衰患者动脉特征的能力,大量试验测试了其模拟范围和模拟精度,并测试了智能控制方法的抗干扰能力。试验结果表明,本文提出的基于SAC的体外模拟循环系统智能控制方法可以在10分钟内大范围重现特定心衰患者的动脉压力和平均流量,动脉收缩压的模拟偏差不超过±2mm Hg,动脉舒张压的模拟偏差不超过±2mm Hg,动脉平均流量的模拟偏差不超过±0.2L/min。本文提出的智能控制方法可以快速、高精度、大范围的模拟特定心衰患者动脉压力和平均流量,并具有良好的抗干扰能力,为体外模拟循环系统的研究提供了一种新思路和新方法。

关键词：心力衰竭体外模拟循环系统深度强化学习多输入多输出智能控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

心室辅助装置用体外模拟循环系统建立及实验研究

心室辅助装置用体外模拟循环系统建立及实验研究

引用

作者：王若辰哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

植入心室辅助装置是代替心脏移植、挽救心衰患者生命的有效医疗手段之一。心室辅助装置在研发完成后,需要对其性能进行评估测试从而达到优化改进的目的。体外模拟循环系统是一种模拟人体血流动力学状态的实验平台,可应用于心室辅助装置... 详细信息

植入心室辅助装置是代替心脏移植、挽救心衰患者生命的有效医疗手段之一。心室辅助装置在研发完成后,需要对其性能进行评估测试从而达到优化改进的目的。体外模拟循环系统是一种模拟人体血流动力学状态的实验平台,可应用于心室辅助装置植入前的体外性能评估。因此,本文对体外循环系统进行建模仿真、结构设计与系统搭建以及工作性能验证展开研究。具体研究内容如下:首先,对心血管系统的血液循环机制、心脏房室的构造、生理功能以及泵血机制进行分析,对心血管系统的各重要组成部分进行模型建立,包括心室时变弹性模型、瓣膜二极管模型以及主动脉弹性腔等模型,为建立心血管系统集总参数模型奠定基础。其次,根据血流动力学参数与电网络参数之间的等效关系,建立心血管系统集总参数模型,并利用心室辅助装置和旋转泵在水力特性上的相似性,建立心室辅助装置数学模型。利用Kirchhoff定律描述并建立心血管系统与心室辅助装置的耦合模型,模拟出健康状态、心衰状态以及心室辅助装置辅助时心血管系统的血流动力学参数,验证模型准确性,为实验平台设计提供理论基础。再次,根据心血管系统的生理特征及体外循环系统的数值模拟结果,对模拟循环系统的心室模拟装置、动脉顺应性室、体静脉腔等各主要物理元件进行设计与选型,利用Labview编制数据采集与控制界面,对体外循环系统驱动控制部分进行设计,完成体外模拟循环系统的整体搭建。最后,针对心室辅助装置对血液循环动力学的影响展开实验研究,模拟健康状态、心衰状态以及在心衰状态下植入心室辅助装置后的血流动力学特性。实验结果表明,本文建立的体外模拟循环系统可以满足不同生理状态下心血管系统血流动力学特性的模拟,实现对心室辅助装置辅助效果及性能的评估。

关键词：心室辅助装置体外模拟循环系统数值模拟血流动力学体外模拟实验

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

3D打印结合体外模拟循环系统在心血管疾病诊疗中的应用及研究进展

引用

中华生物医学工程杂志 2020年第1期26卷 87-92页

作者：王浩周青武汉大学人民医院超声科 430060

3D打印技术作为一种快速成型技术,近年来在心血管领域的应用愈加广泛。体外模拟循环系统是模拟人体血流动力学状态的试验装置。3D打印功能性心血管模型,并将其置于体外模拟循环系统中测试其功能特性,有助于心血管疾病的诊疗及预后评估... 详细信息

3D打印技术作为一种快速成型技术,近年来在心血管领域的应用愈加广泛。体外模拟循环系统是模拟人体血流动力学状态的试验装置。3D打印功能性心血管模型,并将其置于体外模拟循环系统中测试其功能特性,有助于心血管疾病的诊疗及预后评估。本文对3D打印结合体外模拟循环系统在心血管疾病诊疗中的应用及研究进展作一综述。

关键词： 3D打印体外模拟循环系统心血管疾病

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

用于心室辅助装置系统性能测试的标准化体外模拟循环系统研究

引用

中国医疗设备 2018年第9期33卷 10-14,18页

作者：陈实李澍陈琛支梦竹黄鹏辉马云善陈紫文徐博翎苏州大学机电工程学院/生物制造中心人工器官研究所江苏苏州215000 中国食品药品检定研究院北京102629 苏州同心医疗器械有限公司江苏苏州215000

本研究的目的是研制用于心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)标准化体外性能测试的体外模拟循环系统(Mock Circulation System,MCS)。通过统计临床文献大数据,以涵盖文献中95%心力衰竭患者的生理参数的极值组合框定出MCS的测... 详细信息

本研究的目的是研制用于心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)标准化体外性能测试的体外模拟循环系统(Mock Circulation System,MCS)。通过统计临床文献大数据,以涵盖文献中95%心力衰竭患者的生理参数的极值组合框定出MCS的测试条件矩阵。根据要求完成MCS元件设计,建立水力学回路,能够通过对生理参数的调节准确模拟不同的生理条件。同时集成传感仪器以及控制与数据采集模块,实现参数的实时运算和波形显示。最后将研制完成的MCS与待测VAD同步运行,模拟标称心衰状态下的VAD辅助性能实验。实验结果表明,MCS本身能够完全满足临床文献给出的测试条件,同时系统能够精准的模拟每一个生理参数的目标值。在VAD辅助性能实验中,待测VAD能够将系统流量和主动脉压恢复至健康生理范围。总而言之,本文研制的MCS能够满足ISO规定的VAD体外系统性能测试标准,提供科学有效的测试手段。同时,该MCS也能够提供VAD辅助下,循环系统的血流动力学变化的研究平台,具有重要的科学价值。

关键词：左心室辅助装置体外模拟循环系统生理条件标准化系统性能测试

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

超声联合3D打印技术体外模拟二尖瓣狭窄的血流动力学特征

引用

中国超声医学杂志 2020年第8期36卷 699-702页

作者：王浩张斌宋宏宁杨远婷任伟熊叶宫钦诚周青武汉大学人民医院超声影像科

目的以超声为数据源,应用3D打印技术联合MCS制作动态的狭窄二尖瓣模型,并于体外再现二尖瓣狭窄时瓣膜口的血流动力学特征。方法选取二尖瓣狭窄患者12例,收集患者在体状态下瓣口峰值流速（Emax）、峰值压差（Emax）、平均流速（Emean）... 详细信息

目的以超声为数据源,应用3D打印技术联合MCS制作动态的狭窄二尖瓣模型,并于体外再现二尖瓣狭窄时瓣膜口的血流动力学特征。方法选取二尖瓣狭窄患者12例,收集患者在体状态下瓣口峰值流速（Emax）、峰值压差（Emax）、平均流速（Emean）、平均压差（PGmean）,并应用压差半降法评估瓣口面积(MVA;)。另选取因其他疾病就诊的8例患者作为对照组。后行经食管三维超声心动图检查,以获取二尖瓣三维图像。将三维图像以DICOM格式导出至后处理软件Mimics、3-matic中,经阈值分割、光滑等处理获取二尖瓣数字模型。后应用硅胶铸模方法制作柔软的硅胶二尖瓣模型。于体外构建模拟循环系统装置,将二尖瓣模型置于装置中,再次测量上述血流动力学参数,评估瓣膜狭窄程度。对比体内外测量所得结果,P≤0.05为差异有统计学意义。结果两组患者对比在体与体外模型中测得的血流动力学参数差异不具有统计学意义;12例二尖瓣狭窄患者中,10例患者在体评估瓣膜狭窄程度与体外模型评估结果一致。结论应用3D打印技术,结合体外模拟循环系统可制作动态二尖瓣狭窄模型,且准确度较高。对二尖瓣狭窄血流动力学特征的精确复制可为体外术式模拟、手术方案的选择提供实验基础,辅助临床诊疗。

关键词： 3D打印二尖瓣狭窄血流动力学体外模拟循环系统

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

完全磁悬浮离心式血泵脉动流模式的体外实验研究

完全磁悬浮离心式血泵脉动流模式的体外实验研究

引用

作者：黄鹏辉苏州大学

学位级别：硕士

心力衰竭已成为严重危害人类生命和健康的重大疾病,其发病率表现出逐年上升的趋势。心脏移植手术是手段治疗终末期心衰患者的最有效手段,然而严重缺乏心脏供体这一问题极大的限制了心脏移植手术的进行。在发达国家终末期心衰患者的主要... 详细信息

心力衰竭已成为严重危害人类生命和健康的重大疾病,其发病率表现出逐年上升的趋势。心脏移植手术是手段治疗终末期心衰患者的最有效手段,然而严重缺乏心脏供体这一问题极大的限制了心脏移植手术的进行。在发达国家终末期心衰患者的主要治疗手段是植入心室辅助装置(ventricular assist device,VAD),通过植入VAD可暂时或永久的辅助或替代心脏的泵血功能,有助于心脏的卸负荷,促进血液循环。体外模拟循环系统(mock circulatory system,MCS)是一个模拟人体循环系统血流动力学状态的试验平台,被广泛用于心室辅助装置等心血管人工器官的体外性能评价。苏州同心医疗器械有限公司研制开发的CH-VAD是我国首例采用完全磁悬浮驱动的第三代VAD,具有体积小,重量轻的特点,是世界上已知的最小磁悬浮VAD,具有非常好的植入性。本课题的目标就是评估CH-VAD脉动流模式的脉动性及其对心血管系统关键血流动力学参数的影响。主要的研究工作分为以下三个部分:1.实验平台的搭建:该实验平台主要包括MCS和CH-VAD的硬件部分以及各自的控制模块。利用超声波流量计,压力传感器、位移传感器以及NI数据采集卡可对实验过程中各生理参数进行测量及采集,同时为了方便数据波形显示及电机的控制,采用Labview2014显示各参数波形图及电机控制。2.实验环境的调试:实验是在中等心衰及极度心衰2种生理条件下进行,同时为评估CH-VAD辅助效果将其与健康状态各血液动力学参数作对比。通过调节心室模拟器驱动电机及微调外周阻力来复现人体不同生理状态。***-VAD辅助实验:将CH-VAD接入MCS系统,在心衰状态下分别以定常流及脉动流模式与MCS协同运行。当其以脉动流模式运行时,调整其中心转速、速度波形、振幅以及CH-VAD与心室模拟器运动起点间的相移,研究这些参数的改变对血液动力学的影响,评估其脉动流模式对心衰患者血流动力学的辅助效果。研究结果显示,CH-VAD以定常流模式运行时心排量恢复到人体正常水平,但是血液脉动性急剧下降。当其以脉动流模式运行时,速度波形的改变仅仅对SHE(surplus hemodynamic energy)造成影响,sine波运行时相对于矩形波可获得更好的血液脉动性,对平均心排量、平均主动脉压和心搏功影响不大。同时,转速振幅的改变对心排量亦没有影响,但是振幅增加会导致平均主动脉压降低脉压及SHE却随之增大。此外,当相移为20%时SW出现最小值,其最大值位于相移70%处。心排量及平均主动脉压的最大值及最小值分别出现在70%及10%处。而SHE的最大值及最小值位于0%和50%的相移处。研究发现当相移为20%时CH-VAD以3500±600 r/min的sine波运行可实现最理想的辅助效果。

关键词：心力衰竭心室辅助装置体外模拟循环系统 CH-VAD 脉动性血流动力学参数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光电检测与神经网络模型的体外循环系统血流动力学分析

基于光电检测与神经网络模型的体外循环系统血流动力学分析

引用

作者：王玮彬大连理工大学

学位级别：硕士

目前,心血管疾病仍是全世界范围内造成死亡的主要原因,占全球死亡总数的56%。常见的心血管疾病有高血压、冠心病、动脉粥样硬化以及心衰等。心血管疾病的发生往往伴随着某些重要血流动力学参量的变化,因此对血流动力学分析贯穿在心血管... 详细信息

目前,心血管疾病仍是全世界范围内造成死亡的主要原因,占全球死亡总数的56%。常见的心血管疾病有高血压、冠心病、动脉粥样硬化以及心衰等。心血管疾病的发生往往伴随着某些重要血流动力学参量的变化,因此对血流动力学分析贯穿在心血管疾病的发生发展、早期预防以及诊断治疗等各个方面。相比于动物实验和人体临床实验,利用体外模拟循环系统进行血流动力学分析不仅可以很容易对各种参数进行调节,而且能够方便利用光电检测技术对循环系统中的关键血流动力学信号进行实时测量和计算分析。另外,现有的血流动力学分析通常基于血流动力学原理建立物理模型来实现。这些血流动力学物理模型往往将循环系统处理成线性系统,虽然可以有效刻画循环系统的血流动力学机制,但存在模拟结果不够精准且计算过程偏复杂等缺点。本论文采用基于神经网络模型的机器学习方法简化血流动力学模型计算,实现血流动力学参量的快速预测。本论文首先获取受试者在体颈总动脉处的血压以及血流量波形,并对压力和流量波形进行傅里叶分解,得到描述颈总动脉后负荷的输入阻抗曲线;其次,基于压力、流量波形以及得到的输入阻抗曲线,建立基于血流动力学原理的五元件集中参数模型和神经网络模型;最后构建了模拟颈总动脉血流动力学特性的体外模拟循环系统。体外模拟循环系统主要由离心泵、弹性腔、阻力阀、弹性硅胶管、压力传感器、激光测距仪等光电设备和耗材组成。其中离心泵模拟心脏泵血功能,弹性腔模拟血管顺应性,阻力阀模拟血流阻力,弹性硅胶管模拟人体动脉、压力传感器用来测量血压,激光测距仪用来测量血管管径尺寸。离心泵工作频率和工作能级的控制通过STM32控制器,采取脉冲宽度调制的方式来实现。利用该系统测得的血压和血流量数据训练神经网络模型并将神经网络模型预测结果与五元件集中参数模型结果进行比较。数值仿真和实验结果表明,本论文设计的体外模拟循环系统能够较好地模拟不同生理条件下的血压以及血流量信息,并且基于神经网络模型预测的血流动力学结果明显优于基于五元件集中参数模型得到的结果。综上所述,本论文所提出的在体外模拟循环系统中利用光电检测和神经网络模型进行的血流动力学分析为进一步研究人体循环系统的血流动力学机制提供了新的思路和方法。

关键词：光电检测神经网络模型体外模拟循环系统血流动力学

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

心室辅助装置研究进展

引用

中国医疗设备 2024年第3期39卷 160-169,180页

作者：李映涛刘瑶任俊儒沈斌郭占玲中北大学机械工程学院山西太原030051 广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室广东广州510006 浙江清华长三角研究院海纳精密加工中心浙江嘉兴314000

心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)主要功能是替代或者辅助心脏向主动脉供血,用于心力衰竭或者等待心脏移植的患者。随着心血管病患病率和死亡率的逐年升高,且心脏移植的不确定性较高,VAD受到越来越多的关注。本文对国内外VA... 详细信息

心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)主要功能是替代或者辅助心脏向主动脉供血,用于心力衰竭或者等待心脏移植的患者。随着心血管病患病率和死亡率的逐年升高,且心脏移植的不确定性较高,VAD受到越来越多的关注。本文对国内外VAD的研究进展进行了综述,主要对国内外发展历程及现状,装置的核心零部件及检测装置的体外模拟循环系统进行了分析,重点探讨VAD导致的并发症的类型和原因,以期为VAD未来的研究和发展指明方向。

关键词：心室辅助装置叶轮支承方式体外模拟循环系统并发症

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：