体外反搏对典型冠状动脉疾病作用效果的集中参数建模仿真

目的 研究增强型体外反搏(enhanced external counter pulsation,EECP)疗法对典型冠脉血管病及微血管心绞痛的血流动力学影响。方法 使用集中参数建模方法,建立包含导管动脉与心肌微循环的右优势型冠脉生理模型。分别仿真单支狭窄、三支狭窄及微血管心绞痛等病理情况。建立EECP干预模型,结合上述病理模型,仿真EECP对病理模型的血流动力学作用。结果 建立的冠脉生理模型、病理模型及EECP干预模型仿真结果与相关文献中的实验数据相符合。EECP对3种病理情况都有改善冠脉血流的效果。对单支狭窄,EECP在左主干冠脉狭窄程度达到80%~85%之后便无法使血流恢复正常水平。对三支狭窄,若3条分支狭窄程度有1支超过90%,则无法使用EECP治疗。对微血管心绞痛,EECP有效的临界情况是充血心肌血流量>1.03 mL/(min·g)、冠状动脉血流储备>1.64。结论 建立的EECP干预冠脉血管病模型符合预期,所获仿真数据对EECP的临床操作具有一定参考价值。

下肢大血管的受迫塌陷规律研究

本文构建了一种经过实验验证的小腿受压迫变形的二维有限元模型,用于心脑血管疾病及下肢血管疾病的治疗与康复。通过构建包含软组织与动静脉血管的下肢不同截面处的生物力学模型,探究不同挤压疗法作用下血管的受迫塌陷规律。其中,静脉血管材料参数是对来自两名患者的12条大隐静脉段进行了周向拉伸试验。

循环系统仿真假人研制与应用

本文搭建了一种循环系统体外模拟装置(循环系统假人),用于研究加速度对人体心血管循环系统的影响。首先,利用硅胶管模拟人体真实的血管树网络,利用阻力阀门模拟血液的外周阻力,利用水泵模拟人体心脏,以实现泵血功能,并引入多个流量、压力传感器,以及加速度传感器,用以测量仿真假人在试验过程中的血压、血流量,过载等数据,其次利用嵌入式技术制作了一种基于ARM处理器的测控系统,改系统可用于和操作者进行交互,用以控制水泵,阻力阀门等部件。