心血管循環(huán)系統(tǒng)是人體的基本系統(tǒng),瓣膜是心血管系統(tǒng)中最重要的功能單位。瓣膜解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,導(dǎo)致了瓣膜性心臟疾病是心血管常見疾病,如二尖瓣反流、主動(dòng)脈瓣鈣化。臨床上通常采用瓣膜置換術(shù)治療瓣膜性疾病,即是把人工瓣膜植入到病變的瓣膜位置,代替自然瓣膜的作用。研究健康和病理狀況下心血管的血液動(dòng)力學(xué),可以在醫(yī)學(xué)上為瓣膜置換術(shù)提供指導(dǎo)作用。論文基于心血管系統(tǒng)生理特征,利用等效電路圖法模擬瓣膜健康和病況下周身循環(huán)系統(tǒng)中的血液動(dòng)力學(xué)變化。論文首先引入心血管系統(tǒng)建模中涉及到的理論知識(shí)、心臟瓣膜的解剖結(jié)構(gòu)和生理病理現(xiàn)象以及心血管系統(tǒng)基本建模方法和工具;其次基于機(jī)械瓣特性,提出二尖瓣的瓣葉運(yùn)動(dòng)流阻模型,接著在該瓣膜模型基礎(chǔ)上對(duì)人體左心循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并分析仿真結(jié)果;然后在此模型的基礎(chǔ)上,考慮到生物瓣的特性,提出關(guān)閉體積可控的瓣膜孔口模型,利用該瓣膜模型搭建周身循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)值模型,分別模擬瓣膜健康和病理狀況下的血液動(dòng)力學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與生理現(xiàn)象相符合。本文主要研究了以下三方面內(nèi)容:1.分析影響瓣膜運(yùn)動(dòng)的因素:跨瓣壓差和血流推力,建立二尖瓣運(yùn)動(dòng)的控制方程,提出依賴于瓣葉打開角度θ的瓣葉運(yùn)動(dòng)流阻模型,把該模... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 心血管系統(tǒng)概述
        1.2.1 血液循環(huán)
        1.2.2 心臟生理知識(shí)
        1.2.3 心臟泵血功能
    1.3 心臟泵血功能的評(píng)定
        1.3.1 心臟的輸出量
        1.3.2 影響心輸出量的因素
    1.4 心臟瓣膜解剖結(jié)構(gòu)及病理知識(shí)
        1.4.1 二尖瓣結(jié)構(gòu)及功能
        1.4.2 心臟瓣膜病理
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 心臟腔室研究
        1.5.2 心臟瓣膜研究
        1.5.3 心血管系統(tǒng)研究
    1.6 心血管系統(tǒng)建模仿真方法
        1.6.1 心血管系統(tǒng)基本建模方法
        1.6.2 仿真軟件—Matlab簡介
    1.7 發(fā)展趨勢(shì)
    1.8 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.9 小結(jié)
2 基于瓣葉運(yùn)動(dòng)的瓣膜模型的研究
    2.1 引言
    2.2 方法
        2.2.1 左心室建模
        2.2.2 動(dòng)脈循環(huán)系統(tǒng)建模
        2.2.3 二尖瓣模型
        2.2.4 左心血液循環(huán)系統(tǒng)等效電路
        2.2.5 模型參數(shù)設(shè)置
        2.2.6 狀態(tài)方程
    2.3 仿真結(jié)果
        2.3.1 模型驗(yàn)證
        2.3.2 基于以上三種模型的二尖瓣阻值對(duì)比
        2.3.3 基于以上三種模型的二尖瓣壓差—血流對(duì)比
        2.3.4 基于以上三種模型的二尖瓣運(yùn)動(dòng)各個(gè)階段時(shí)間對(duì)比
    2.4 討論
        2.4.1 總結(jié)結(jié)果
        2.4.2 二尖瓣跨瓣壓差—流量
        2.4.3 二尖瓣運(yùn)動(dòng)特性
        2.4.4 限制與不足
    2.5 本章小結(jié)
3 可控關(guān)閉體積瓣膜孔口模型研究
    3.1 引言
    3.2 方法
        3.2.1 心臟瓣膜模型
        3.2.2 左心循環(huán)系統(tǒng)等效電路
        3.2.3 狀態(tài)方程
        3.2.4 模型參數(shù)設(shè)置
    3.3 仿真結(jié)果
        3.3.1 正常生理狀態(tài)下關(guān)閉特性研究
        3.3.2 正常情況下左心循環(huán)的仿真
    3.4 討論
        3.4.1 總結(jié)結(jié)果
        3.4.2 模型驗(yàn)證
        3.4.3 瓣膜特性
        3.4.4 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思考
    3.5 本章小結(jié)
4 可控關(guān)閉體積瓣膜孔口模型在周身血液循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 方法
        4.2.1 周身血液循環(huán)系統(tǒng)等效電路圖
        4.2.2 心臟腔室建模
        4.2.3 體循環(huán)和肺循環(huán)建模
        4.2.4 狀態(tài)方程
        4.2.5 模型參數(shù)設(shè)置
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 正常瓣膜仿真結(jié)果
        4.3.2 二尖瓣中度反流病理下仿真結(jié)果
        4.3.3 主動(dòng)脈瓣鈣化情況下仿真結(jié)果
    4.4 討論
        4.4.1 總結(jié)結(jié)果
        4.4.2 心血管系統(tǒng)血液動(dòng)力學(xué)特性
        4.4.3 限制與不足
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
        5.1.1 研究內(nèi)容及成果
        5.1.2 創(chuàng)新之處
        5.1.3 不足之處
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目
    學(xué)術(shù)論文
    參與科研項(xiàng)目
附錄
    B1.周身循環(huán)系統(tǒng)中健康心臟膜特性參數(shù)研究
        B1.1 二尖瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.2 主動(dòng)脈瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.3 三尖瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B1.4 肺動(dòng)脈瓣特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
    B2.周身循環(huán)系統(tǒng)中病理心臟膜特性參數(shù)研究
        B2.1 二尖瓣中度反流情況下其特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)
        B2.2 主動(dòng)脈瓣鈣化情況下其特性參數(shù)研究數(shù)據(jù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]多尺度循環(huán)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究[D]. 潘清.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]心血管系統(tǒng)多尺度模型研究[D]. 龔月仙.浙江大學(xué) 2010
[2]左心循環(huán)系統(tǒng)建模及研究[D]. 戴娟.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3621007