模块化人工心脏瓣膜脉动流性能测试系统的研制
发布时间：2021-06-16 12:15
心脏瓣膜疾病是目前主要的心脏疾病之一,有风湿性、退行性和先天性等多种病因,而多数瓣膜疾病患者唯一的治疗方法就是进行人工心脏瓣膜置换术。患者的安危直接受瓣膜好坏的影响,因此需要测试和评估心瓣的各性能指标。人工心瓣体外的测试是评估产品的重要手段,同时是进入临床试验前的必要检测。本文设计了一种模块式的人工心脏瓣膜脉动流性能测试系统。系统采用电机驱动组件往复运动模拟左心室,结合特定结构的流道、瓣膜、阻尼及调节顺应性的机构,可以模拟循环系统中血流动力学相关特征,产生人工心脏瓣膜脉动流性能测试所需的液体压力波形及流量等参数。不同器官采用不同模块的方式搭建,为人工心脏瓣膜性能测试提供了一条捷径。论文研究工作如下:1、针对瓣膜测试环境即人体血液循环系统进行生理学相关知识梳理,本文对人体血液循环系统相关的各部分组织器官进行了详细介绍。依据生理学知识,模拟仿真人体血液循环系统,对人工心脏瓣膜测试系统进行数学和电路分析,从而得出符合真实人体状态的主动脉血压曲线、左心室血压曲线、主动脉血流量曲线等。2、提出一种新型的人体血液循环系统建模仿真方法。将心脏和血管网络类比为液压系统,由液压泵和开关阀等组成。搭建液压...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 人体脉动流测试系统研制的背景和意义
1.2 人体脉动流测试系统国内外研究现状
1.2.1 人体脉动流测试系统国内研究现状
1.2.2 人体脉动流测试系统国外研究现状
1.3 课题主要研究内容及论文章节安排
第二章 人体脉动流测试系统的生理学基础
2.1 血液循环系统概述
2.2 心脏概述
2.2.1 心脏基本结构
2.2.2 心脏泵血功能
2.3 血液循环网络
2.3.1 血管的功能性分类
2.3.2 血流动力学
2.4 血液循环系统性能评价指标
第三章 人体脉动流测试系统仿真建模
3.1 人体脉动流系统数学及电路仿真建模
3.1.1 心脏仿真模型
3.1.2 体循环仿真模型
3.1.3 脉动流系统仿真建模整合及结果
3.2 人体脉动流测试系统AMESim液压仿真建模
3.2.1 AMESim简介
3.2.2 脉动系统各环节与液压元件对应关系
3.2.3 脉动流测试系统AMESim模型搭建
3.2.4 脉动流测试系统AMESim液压仿真结果分析
3.3 Simulink和AMESim联合仿真
3.3.1 Simulink和AMESim联合仿真环境配置
3.3.2 Simulink和AMESim联合仿真
3.4 LabVIEW和AMESim联合仿真
3.4.1 LabVIEW简介
3.4.2 联合仿真环境配置和原理
3.4.3 LabVIEW和AMESim联合仿真
第四章 人体脉动流测试系统控制设计
4.1 神经网络控制器设计
4.2 模糊控制设计
4.2.1 控制思想
4.2.2 模糊控制设计
4.2.3 结果与分析
第五章 人体脉动流测试系统平台搭建
5.1 脉动流测试系统硬件搭建
5.1.1 系统硬件选择及参数设计
5.1.2 系统硬件组装搭建
5.2 脉动流测试系统软件设计
5.2.1 脉动流测试系统控制流程设计
5.2.2 电机控制器设计
第六章 人体脉动流测试系统试验与结果分析
6.1 脉动流测试系统实验设计
6.2 脉动流测试系统实验结果分析
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二尖瓣时变电阻模型的左心血液循环系统建模与仿真[J]. 温太阳,王芳群,王颢,贺照明. 中国生物医学工程学报. 2015(03)
[2]基于LabVIEW的虚拟仪器的研究[J]. 陈万里,王丽霞. 仪器仪表用户. 2007(06)
[3]模拟心血管系统装置的研制及其在血液动力学测试中的应用[J]. 李洪,钱坤喜. 北京生物医学工程. 2005(05)
[4]叶轮血泵及其体外模拟试验[J]. 钱坤喜,李洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2004(06)
[5]AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真技术及应用[J]. 李谨,邓卫华. 情报指挥控制系统与仿真技术. 2004(05)
[6]新型推板式左心辅助血泵的体外模拟试验[J]. 潘仕荣,吴敏,郑振声. 中山医科大学学报. 2001(04)
[7]虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集[J]. 陈敏,汤晓安. 小型微型计算机系统. 2001(04)
[8]人工心脏电动叶轮血泵动物试验及临床试用[J]. 钱坤喜,曾培,茹为民,袁海宇,郑铭,陈锁成. 生物医学工程学杂志. 1998(03)
[9]新型推板式左心辅助血泵的流场试验[J]. 潘仕荣. 生物医学工程学杂志. 1998(01)
[10]推板式左心室辅助血泵及其体外模拟试验[J]. 潘仕荣,施峰,吴敏,易武,郑振声. 中国生物医学工程学报. 1996(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
硕士论文
[1]基于左心辅助的血液循环系统研究[D]. 徐庆.江苏大学 2017
[2]人工心脏体外模拟循环仿真与试验系统研究[D]. 朱青.济南大学 2015
[3]液压混合动力汽车虚拟实验平台的研究[D]. 马俊.吉林大学 2015
[4]基于AMESim-Simulink联合仿真的制动能量回收系统研究[D]. 戴尹安.西南交通大学 2014
[5]基于AMESim的顶驱液压系统设计及数字化仿真[D]. 韩荻.天津大学 2012
[6]心脏动态建模仿真与模拟装置研究[D]. 闫翾宇.上海交通大学 2011
[7]基于Win98平台体循环模拟系统的软件开发[D]. 黄琛.四川大学 2001
本文编号：3233056
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 人体脉动流测试系统研制的背景和意义
1.2 人体脉动流测试系统国内外研究现状
1.2.1 人体脉动流测试系统国内研究现状
1.2.2 人体脉动流测试系统国外研究现状
1.3 课题主要研究内容及论文章节安排
第二章 人体脉动流测试系统的生理学基础
2.1 血液循环系统概述
2.2 心脏概述
2.2.1 心脏基本结构
2.2.2 心脏泵血功能
2.3 血液循环网络
2.3.1 血管的功能性分类
2.3.2 血流动力学
2.4 血液循环系统性能评价指标
第三章 人体脉动流测试系统仿真建模
3.1 人体脉动流系统数学及电路仿真建模
3.1.1 心脏仿真模型
3.1.2 体循环仿真模型
3.1.3 脉动流系统仿真建模整合及结果
3.2 人体脉动流测试系统AMESim液压仿真建模
3.2.1 AMESim简介
3.2.2 脉动系统各环节与液压元件对应关系
3.2.3 脉动流测试系统AMESim模型搭建
3.2.4 脉动流测试系统AMESim液压仿真结果分析
3.3 Simulink和AMESim联合仿真
3.3.1 Simulink和AMESim联合仿真环境配置
3.3.2 Simulink和AMESim联合仿真
3.4 LabVIEW和AMESim联合仿真
3.4.1 LabVIEW简介
3.4.2 联合仿真环境配置和原理
3.4.3 LabVIEW和AMESim联合仿真
第四章 人体脉动流测试系统控制设计
4.1 神经网络控制器设计
4.2 模糊控制设计
4.2.1 控制思想
4.2.2 模糊控制设计
4.2.3 结果与分析
第五章 人体脉动流测试系统平台搭建
5.1 脉动流测试系统硬件搭建
5.1.1 系统硬件选择及参数设计
5.1.2 系统硬件组装搭建
5.2 脉动流测试系统软件设计
5.2.1 脉动流测试系统控制流程设计
5.2.2 电机控制器设计
第六章 人体脉动流测试系统试验与结果分析
6.1 脉动流测试系统实验设计
6.2 脉动流测试系统实验结果分析
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二尖瓣时变电阻模型的左心血液循环系统建模与仿真[J]. 温太阳,王芳群,王颢,贺照明. 中国生物医学工程学报. 2015(03)
[2]基于LabVIEW的虚拟仪器的研究[J]. 陈万里,王丽霞. 仪器仪表用户. 2007(06)
[3]模拟心血管系统装置的研制及其在血液动力学测试中的应用[J]. 李洪,钱坤喜. 北京生物医学工程. 2005(05)
[4]叶轮血泵及其体外模拟试验[J]. 钱坤喜,李洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2004(06)
[5]AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真技术及应用[J]. 李谨,邓卫华. 情报指挥控制系统与仿真技术. 2004(05)
[6]新型推板式左心辅助血泵的体外模拟试验[J]. 潘仕荣,吴敏,郑振声. 中山医科大学学报. 2001(04)
[7]虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集[J]. 陈敏,汤晓安. 小型微型计算机系统. 2001(04)
[8]人工心脏电动叶轮血泵动物试验及临床试用[J]. 钱坤喜,曾培,茹为民,袁海宇,郑铭,陈锁成. 生物医学工程学杂志. 1998(03)
[9]新型推板式左心辅助血泵的流场试验[J]. 潘仕荣. 生物医学工程学杂志. 1998(01)
[10]推板式左心室辅助血泵及其体外模拟试验[J]. 潘仕荣,施峰,吴敏,易武,郑振声. 中国生物医学工程学报. 1996(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
硕士论文
[1]基于左心辅助的血液循环系统研究[D]. 徐庆.江苏大学 2017
[2]人工心脏体外模拟循环仿真与试验系统研究[D]. 朱青.济南大学 2015
[3]液压混合动力汽车虚拟实验平台的研究[D]. 马俊.吉林大学 2015
[4]基于AMESim-Simulink联合仿真的制动能量回收系统研究[D]. 戴尹安.西南交通大学 2014
[5]基于AMESim的顶驱液压系统设计及数字化仿真[D]. 韩荻.天津大学 2012
[6]心脏动态建模仿真与模拟装置研究[D]. 闫翾宇.上海交通大学 2011
[7]基于Win98平台体循环模拟系统的软件开发[D]. 黄琛.四川大学 2001
本文编号：3233056
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