人工心臟作為有效治療心臟病的一種手段,相關(guān)技術(shù)的研究日益為國內(nèi)外醫(yī)學界所重視。植入式左心室輔助裝置作為人工心臟研究中的一個分支,由于其自身特點被視為未來人工心臟的主流。本課題以左心室輔助裝置為研究對象,通過分析左心輔助泵的結(jié)構(gòu)與工作原理,在參考國內(nèi)外研究經(jīng)驗基礎(chǔ)上,改進了血泵驅(qū)動技術(shù)與控制算法。論文主要研究內(nèi)容如下:針對現(xiàn)有血泵的特性,對血泵電機驅(qū)動線圈進行設(shè)計。通過與現(xiàn)有左心室輔助裝置血泵進行對比,分析了本文所用血泵的特定性能指標與結(jié)構(gòu)特征;初步確定了驅(qū)動線圈的相關(guān)參數(shù),包括形狀、匝數(shù)、尺寸、安裝位置及部分電磁參數(shù),使得血泵電機既滿足了驅(qū)動要求又解決了溫升問題。設(shè)計了血泵電機控制系統(tǒng)的硬件配置與軟件架構(gòu)。硬件配置包括控制器選擇、電源管理、報警指示和緊急情況應對,特別針對血泵電機進行了驅(qū)動電路的設(shè)計;軟件部分在經(jīng)過需求分析后,設(shè)計了圖形用戶界面中的LCD顯示和進行了上位機軟件的開發(fā)。針對常規(guī)血泵控制系統(tǒng)只是對血泵電機轉(zhuǎn)速的控制,提出了基于血泵輸出壓力和流量的工作點控制算法。根據(jù)受體不同的生理特征,以血壓和供血量作為控制目標,實現(xiàn)血泵的自動控制。圍繞所建立的控制系統(tǒng),結(jié)合血流動力學和生理... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 人工心臟的研究背景和現(xiàn)狀
    1.2 心室輔助裝置的控制技術(shù)
    1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 左心室輔助裝置工作原理
    2.1 左心室的工作原理
    2.2 左心室輔助裝置概述
        2.2.1 左心室輔助裝置的類型
    2.3 血泵的結(jié)構(gòu)與驅(qū)動線圈設(shè)計
        2.3.1 血泵的性能要求
        2.3.2 血泵的結(jié)構(gòu)特征
        2.3.3 驅(qū)動線圈設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 血泵電機控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)總體功能
    3.2 硬件部分設(shè)計
    3.3 軟件部分設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于血壓和流量的血泵控制算法研究
    4.1 控制系統(tǒng)的建立
    4.2 血泵控制工作點設(shè)定
        4.2.1 臨床評價心臟泵功能的指標
        4.2.2 左心室后負荷的體動脈系統(tǒng)
        4.2.3 壓力流量方程的確定
    4.3 血泵三種工作狀況界定
    4.4 血泵輸出壓力和流量的估算
        4.4.1 血泵性能實驗方案設(shè)計
        4.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡的組織與應用
    4.5 控制算法實現(xiàn)
        4.5.1 工作點控制算法
        4.5.2 恢復控制算法與解除抽吸控制算法
    4.6 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果與分析
    5.1 驅(qū)動線圈反電勢分析
    5.2 血泵相電流分析
    5.3 血泵端電壓分析
    5.4 驅(qū)動線圈發(fā)熱分析
    5.5 驅(qū)動波形分析
    5.6 控制系統(tǒng)仿真研究
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3665503