心血管系统仿真建模与脉搏波分析研究

发布时间：2023-03-28 18:45

　　脉搏波中包含了丰富的人体心血管系统生理病理信息,研究脉搏波与人体心血管生理参数的关系有利于心血管疾病的临床诊断与治疗,也有助于新型医疗仪器的开发。本论文在综述了各种心血管系统模型及研究的基础上,建立了单、双弹性腔仿真模型,并进一步研究了各种不同生理参数条件下人体脉搏波的特点及相关性。 论文主要包括以下几个方面: 首先介绍了心血管系统基本知识和建模方法,详细叙述了心血管系统建模研究历史及电网络模型的发展进展,在此基础上提出本研究的背景、意义和主要工作。 其次,基于windkessel理论相继建立了心血管系统一阶、三阶simulink仿真模型,并对子模块的设计、参数确定,实验结果与临床数据的符合程度作了详细的讨论。 论文将所建立的模型应用到不同人体生理参数条件下的仿真实验,分析了单参数对收缩压、舒张压、脉压以及重搏波波形的影响;针对三种典型的心血管系统疾病(心力衰竭、高血压、动脉硬化)进行仿真,分析生理参数与脉搏波变化的关系,与临床统计结果基本一致。 课题部分成果可应用于载人航天相关仪器开发。

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 心血管系统基本知识简介
    1.3 心血管系统建模方法
        1.3.1 动物实验法
        1.3.2 人体实验法
        1.3.3 建模与仿真法
            1. 系统辨识法
            2. 有限元分析法
            3. 功率键合图法
            4. 电网络模型
        1.3.4 混合模型法
    1.4 心血管系统建模研究历史回顾
    1.5 电网络模型研究进展
    1.6 课题背景、意义及主要研究工作
2 心血管系统一阶仿真模型简介
    2.1 弹性腔模型的基本理论
        2.1.1 Windkessel模型简介
        2.1.2 弹性腔模型的基本方程
    2.2 Simulink仿真模型的建立
        2.2.1 人体动脉管的p-V关系
        2.2.2 心脏搏动间歇模型
        2.2.3 系统整体框图
    2.3 临床验证与参数分析
    2.4 本章小结
3 双弹性腔仿真模型的研究
    3.1 双弹性腔模型的基本方程
    3.2 Simulink仿真模型的建立
        3.2.1 双弹性腔仿真模型的构建
        3.2.2 基本仿真波形
    3.3 参数选择
    3.4 本章小结
4 模型参数与波形特征的关系
    4.1 双弹性腔模型等效回路的拉普拉斯分析
    4.2 C₁对脉搏波波形的影响
    4.3 C₂对脉搏波波形的影响
    4.4 L对脉搏波波形的影响
    4.5 R对脉搏波波形的影响
    4.6 本章小结
5 模型参数与人体生理病理的仿真研究
    5.1 心力衰竭
    5.2 高血压
    5.3 动脉硬化
    5.4 临床结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录
作者简历



本文编号：3773073