下肢血管变形及其血流参数模拟系统研究
发布时间：2021-03-27 04:30
血管阻塞作为中老年人高发的疾病之一,有效的治疗方法一直是医学领域关注的热点。近几年,随着微创手术的发展,血管支架介入手术逐渐发展为治疗血管阻塞疾病的成熟方法之一。然而在经过血管支架介入手术一段时间后,部分患者发生术后并发症,更严重的直接导致了患者的死亡。有关研究显示,血管支架介入手术产生术后并发症的原因是支架长期受人体生理运动的影响而产生金属疲劳,特别是在运动频繁的下肢。目前的血管支架的研究大多停留在冠状动脉处,此处的生理运动较为单一,无法代表运动较为复杂的下肢血管,而且大多学者只进行了有限元仿真,因此远远没有探究出支架在人体内的真实情况。为了能更好的研究血管支架在下肢血管内的疲劳情况,本文结合患者日常运动与人体血液循环系统,构建了下肢血管支架测试仿生系统。主要的内容包括有:通过步态分析系统采集人体行走状态下下肢各肢体运动的原始数据,利用Cortex和Opensim软件处理并验证人体行走状态下的运动的原始数据。根据获得的运动数据,设计了相应的测试机构。主要的设计方案是将各肢体在世界坐标系下的绝对运动转化为以股骨为机架,髋关节中心为坐标系的相对运动。其中运动机构运用球面连杆机构和平面连杆...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
血管介入术后并发症
环系统结合回波粒子图像测速仪测试了颈动脉杈模型处的流体体剪切速率，所得结果用激光粒子图像测速仪做了验证[12]。在 Kabinejadian 等人用体外血液循环系统结合激光粒子图像测自膨胀支架在颈动脉杈模型膨胀后的流场变化，结果表明覆膜能防止栓塞的形成而且也能保持颈外动脉 83%的流场[13]。国等人利用体外模型和三维粒子速度场仪对 50%狭窄颈动脉模体动力学参数进行了可视化测量，实验结果表明血管狭窄下游低剪切应力区域，而这对血栓的形成有很好的预示作用[14]。别设计了男女不同髂腔静脉模型，并选择与人体血液相近的实验，通过粒子图像速度场仪测试了髂腔静脉模型的流场情况管支架植入前后髂静脉周围流场中流体流速的变化规律[15]。宁研究了颈总动脉侧壁型动脉瘤和颅内动脉瘤的真实模型，并场仪进行了目标部位流场的测量[16]。在以上所有的体外实验模虑血管周围的组织可能造成的边界条件影响，也没有考虑肢体。
b) 美国 Bose 公司的支架加速疲劳机 c) 东华大学的扭转弯曲模拟机构图 1-4 目前测试平台装置图而在下肢仿生系统中，大部分进行的是人体实际模型的仿真，即将髋关节作为机架，股骨和胫骨模拟人体的运动，例如中国矿业大学的刘金龙等人设计的人工髋关节并联仿生试验机，其原理是根据 3SPS+1PS 四自由度并联平台运动来模拟下肢髋关节的运动情况[27]；还如许多的下肢仿生系统，例如 W. Huo 等人设计的下肢外骨骼机构都是以髋关节为机架，分别控制股骨和胫骨的运动，从而实现下肢的运动模拟[28]。但是这种设计虽然能够精确模拟髋关节的运动，但是该类试验机结构复杂，运动自由度多，不适合进行百万次的循环模拟实验[30]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋深水定位系泊系统集成控制及人机界面设计[J]. 王校锋,胡晓东,顾柄,谢松莲. 机电设备. 2017(06)
[2]模糊PID在离心泵恒流量控制中的应用[J]. 冯山. 长江大学学报(自科版). 2017(17)
[3]基于模糊PID控制器的流量控制设计[J]. 韩斌. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(04)
[4]基于Ziegler-Nichols整定的PQF三辊连轧液压压下控制系统频域分析[J]. 侯学元,韩淑华,张明利,王铎. 机床与液压. 2016(22)
[5]基于GS法球面4杆机构5精确点轨迹综合[J]. 魏锋,魏世民,张英,李学刚. 北京理工大学学报. 2016(08)
[6]球面四杆机构自适应数值图谱法及在收割机中的应用[J]. 孙建伟,陈露,褚金奎,刘娴萍. 农业工程学报. 2016(08)
[7]M型Ti-Ni合金血管支架的结构设计对性能的影响[J]. 高云亮,缪卫东,冯昭伟,崔跃,王振国,李君涛. 稀有金属. 2017(08)
[8]单次有氧运动对氧化应激反应及总外周血管阻力的影响[J]. 梁丰,王磊,晁敏,欧阳刚,郭海英. 中国康复理论与实践. 2015(05)
[9]运动过程中人肾脏血流动力学超声特点[J]. 金壮,曹军英,张筠. 医学影像学杂志. 2014(11)
[10]基于模糊PID控制的泵流量控制系统研究[J]. 陈明新,唐铃凤,胡建. 新乡学院学报. 2014(04)
博士论文
[1]左心室辅助装置体外模拟循环测试系统及生理控制研究[D]. 黄峰.浙江大学 2014
[2]颅颈动脉植入支架后的血流动力学数值模拟与PIV实验研究[D]. 邱晓宁.上海交通大学 2014
[3]髂静脉支架植入后局部流场的PIV测试及其对另侧髂静脉影响的实验研究[D]. 张喜成.苏州大学 2014
硕士论文
[1]基于供应链系统的用户特征分析及人机界面研究[D]. 朱孔友.东南大学 2015
[2]血管覆膜支架（SG）的制备及其体外扭转弯折疲劳模拟[D]. 管晓宁.东华大学 2015
[3]基于安卓平台的车载信息交互与控制系统研究[D]. 李航.上海交通大学 2013
本文编号：3102890
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
血管介入术后并发症
环系统结合回波粒子图像测速仪测试了颈动脉杈模型处的流体体剪切速率，所得结果用激光粒子图像测速仪做了验证[12]。在 Kabinejadian 等人用体外血液循环系统结合激光粒子图像测自膨胀支架在颈动脉杈模型膨胀后的流场变化，结果表明覆膜能防止栓塞的形成而且也能保持颈外动脉 83%的流场[13]。国等人利用体外模型和三维粒子速度场仪对 50%狭窄颈动脉模体动力学参数进行了可视化测量，实验结果表明血管狭窄下游低剪切应力区域，而这对血栓的形成有很好的预示作用[14]。别设计了男女不同髂腔静脉模型，并选择与人体血液相近的实验，通过粒子图像速度场仪测试了髂腔静脉模型的流场情况管支架植入前后髂静脉周围流场中流体流速的变化规律[15]。宁研究了颈总动脉侧壁型动脉瘤和颅内动脉瘤的真实模型，并场仪进行了目标部位流场的测量[16]。在以上所有的体外实验模虑血管周围的组织可能造成的边界条件影响，也没有考虑肢体。
b) 美国 Bose 公司的支架加速疲劳机 c) 东华大学的扭转弯曲模拟机构图 1-4 目前测试平台装置图而在下肢仿生系统中，大部分进行的是人体实际模型的仿真，即将髋关节作为机架，股骨和胫骨模拟人体的运动，例如中国矿业大学的刘金龙等人设计的人工髋关节并联仿生试验机，其原理是根据 3SPS+1PS 四自由度并联平台运动来模拟下肢髋关节的运动情况[27]；还如许多的下肢仿生系统，例如 W. Huo 等人设计的下肢外骨骼机构都是以髋关节为机架，分别控制股骨和胫骨的运动，从而实现下肢的运动模拟[28]。但是这种设计虽然能够精确模拟髋关节的运动，但是该类试验机结构复杂，运动自由度多，不适合进行百万次的循环模拟实验[30]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋深水定位系泊系统集成控制及人机界面设计[J]. 王校锋,胡晓东,顾柄,谢松莲. 机电设备. 2017(06)
[2]模糊PID在离心泵恒流量控制中的应用[J]. 冯山. 长江大学学报(自科版). 2017(17)
[3]基于模糊PID控制器的流量控制设计[J]. 韩斌. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(04)
[4]基于Ziegler-Nichols整定的PQF三辊连轧液压压下控制系统频域分析[J]. 侯学元,韩淑华,张明利,王铎. 机床与液压. 2016(22)
[5]基于GS法球面4杆机构5精确点轨迹综合[J]. 魏锋,魏世民,张英,李学刚. 北京理工大学学报. 2016(08)
[6]球面四杆机构自适应数值图谱法及在收割机中的应用[J]. 孙建伟,陈露,褚金奎,刘娴萍. 农业工程学报. 2016(08)
[7]M型Ti-Ni合金血管支架的结构设计对性能的影响[J]. 高云亮,缪卫东,冯昭伟,崔跃,王振国,李君涛. 稀有金属. 2017(08)
[8]单次有氧运动对氧化应激反应及总外周血管阻力的影响[J]. 梁丰,王磊,晁敏,欧阳刚,郭海英. 中国康复理论与实践. 2015(05)
[9]运动过程中人肾脏血流动力学超声特点[J]. 金壮,曹军英,张筠. 医学影像学杂志. 2014(11)
[10]基于模糊PID控制的泵流量控制系统研究[J]. 陈明新,唐铃凤,胡建. 新乡学院学报. 2014(04)
博士论文
[1]左心室辅助装置体外模拟循环测试系统及生理控制研究[D]. 黄峰.浙江大学 2014
[2]颅颈动脉植入支架后的血流动力学数值模拟与PIV实验研究[D]. 邱晓宁.上海交通大学 2014
[3]髂静脉支架植入后局部流场的PIV测试及其对另侧髂静脉影响的实验研究[D]. 张喜成.苏州大学 2014
硕士论文
[1]基于供应链系统的用户特征分析及人机界面研究[D]. 朱孔友.东南大学 2015
[2]血管覆膜支架（SG）的制备及其体外扭转弯折疲劳模拟[D]. 管晓宁.东华大学 2015
[3]基于安卓平台的车载信息交互与控制系统研究[D]. 李航.上海交通大学 2013
本文编号：3102890
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