一种非血液接触式气动心室辅助装置的设计及体外测试

介绍了一种非血液接触式气动心室辅助装置,它包含一个双腔室心脏辅助杯,一个可与电脑连接的心脏辅助控制器及真空泵、空压机等装置。将其接入模拟人体循环系统进行测试,得到与人体正常血压相接近的输出。

模拟血液循环回路的发展

心室辅助血泵已经成为临床上治疗终末期心力衰竭的一种重要手段。在心室辅助血泵的研发过程中,模拟血液循环回路试验作为动物实验的重要补充,已经成为其不可或缺的试验工具。模拟循环回路通过模拟人体血液循环系统各部分的主要特征,建立与真实血液循环系统相似的宏观血流动力学环境,从而为心室辅助血泵提供与植入人体后相似的工作环境。模拟循环回路可完成血泵的基本水力性能、辅助血液循环的能力以及长期稳定性和可靠性等体外评估,还能够作为血泵生理控制实验的平台,具有多样化的功能。我们对近年来国内外的模拟循环回路发展状况和趋势进行介绍,为该领域内的进一步研究提供参考。

气动模拟左心室建模和控制

体外模拟循环系统是心室辅助装置研发的重要测试平台。为了实现体外模拟循环系统中气动模拟左心室压力的控制,从密封容器腔气体压力和温度微分方程以及电比例阀节流口流量公式出发,建立了气动模拟左心室装置完整的数学模型,设计了基于双闭环反馈的模拟左心室压力控制器。控制器和模拟左心室模型在MATLAB/Simulink软件中进行了联合数值模拟。数值模拟的结果表明,模拟左心室压力控制误差小,验证了气动模拟左心室装置及其压力控制方法的可行性。