本文關(guān)鍵詞：頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射作用下左心室輔助裝置的血流動(dòng)力學(xué)仿真

  更多相關(guān)文章： 心力衰竭 集中參數(shù)模型 心室輔助裝置 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射 仿真

【摘要】：心力衰竭是嚴(yán)重威脅國人的健康的疾病,其發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增加趨勢而且終末期的心力衰竭的死亡率相對(duì)高。由于心臟供體的缺乏,在歐美等先進(jìn)國家心室輔助裝置已經(jīng)成治療終末期心力衰竭的重要手段。心室輔助裝置(ventricular assist device VAD)是一種機(jī)械循環(huán)輔助方法,主要適用于終末期心力衰竭病人心臟移植前以及心肌功能恢復(fù)的過渡使用、甚至是永久的替代治療。VAD可以代替病弱心臟維持血液循環(huán),增加組織器官的灌注量、同時(shí)降低心臟的負(fù)荷。集中參數(shù)模型是利用彈性腔原理建立的電路模型,將人體的血液循環(huán)系統(tǒng)集中成數(shù)個(gè)具有器官、組織功能的模塊,每個(gè)模塊具有代表血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的元件(包括血管順應(yīng)性、血液阻力、血流慣性以及心臟的收縮力等)。由于各個(gè)元件有其不同的生理意思,因而可以通過調(diào)整參數(shù)值來模擬人體處于不同生理狀態(tài)的血流動(dòng)力學(xué)特性。CAMSIM集中參數(shù)模型主要由心臟、肺循環(huán)、體循環(huán)、左右冠狀動(dòng)脈循環(huán)四個(gè)子模塊組成。由于頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射(Carotid sinus baroreceptor reflex BR)調(diào)節(jié)在短期心血管調(diào)節(jié)過程中起著至關(guān)重要的作用,因而在人體血液循環(huán)集中參數(shù)模型中應(yīng)予以考慮。BR調(diào)節(jié)機(jī)制是通過位于頸動(dòng)脈竇血管壁的壓力感受器感應(yīng)血壓的變化,然后傳入通道把信號(hào)傳遞給中樞神經(jīng),再由中樞神經(jīng)通過交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳出信號(hào),心臟、動(dòng)脈、靜脈接受信號(hào),做出響應(yīng),分別改變左右心室收縮末期彈性、心動(dòng)周期、靜脈無壓體積、體循環(huán)外周阻力,從而達(dá)到快速調(diào)節(jié)血壓的作用。本文在現(xiàn)有的集中參數(shù)計(jì)算機(jī)模型CAMSIM基礎(chǔ)上,根據(jù)人體生理學(xué)原理和前人的臨床實(shí)驗(yàn)、研究建立BR模塊,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,證實(shí)其在CAMSIM中調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓的作用。通過前人研究的實(shí)驗(yàn)和臨床數(shù)據(jù)對(duì)健康和心衰基線模型進(jìn)行調(diào)試、驗(yàn)證。再通過主動(dòng)改變基線模型中前負(fù)荷(開環(huán)設(shè)定左心房壓為5,10,15,20,25 mm Hg)和血容量(減少靜脈初始體積250,500,750,1000,1250 ml)兩種方式對(duì)BR模型作用進(jìn)行驗(yàn)證。最后仿真BR作用下左心室輔助裝置心衰病人模型血流動(dòng)力學(xué)特性。研究結(jié)果顯示,通過對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)和臨床數(shù)據(jù)證實(shí)了基線模型的血流動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果基本符合人體生理參數(shù)指標(biāo)。在測試BR反饋調(diào)節(jié)的仿真中,通過主動(dòng)升高左心房壓,使CO(Cardiac output)增加,動(dòng)脈壓也隨之升高,左右心室收縮末期彈性模量、體循環(huán)外周阻力也逐漸減少,心動(dòng)周期、靜脈無壓體積增加,這些都符合生理特性。從仿真的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)結(jié)果中得出,在同等前負(fù)荷實(shí)驗(yàn)條件下,由于BR作用使得主動(dòng)脈升高幅度較少。主動(dòng)減少血容量,CO隨之減少,主動(dòng)脈降低,左右心室收縮末期彈性模量、體循環(huán)外周阻力也逐漸增加,心動(dòng)周期、靜脈無壓體積減少,這些都符合生理特性。從仿真的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)結(jié)果中,在同等減少血容量下,有BR的模型主動(dòng)脈降低幅度較小。三組實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了五種效應(yīng)器最終的作用結(jié)果的CO和m Ao P在同等的仿真條件下變化幅度較小。在心室輔助裝置下心衰病人模型的仿真結(jié)果證實(shí)了在m Ao P低于調(diào)整值時(shí),有BR的模型通過增加左右心室收縮末期彈性模量、體循環(huán)外周阻力,減少心動(dòng)周期、靜脈無壓體積來達(dá)到增加CO,提高m Ao P。本文在CAMSIM集中參數(shù)模型加入頸動(dòng)脈壓力感受器模塊進(jìn)一步完善模型,使模型仿真結(jié)果更加符合血液循環(huán)的血流動(dòng)力學(xué)特性,因而完善后的模型血流動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果對(duì)心室輔助裝置的臨床試驗(yàn)更具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：心力衰竭 集中參數(shù)模型 心室輔助裝置 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射 仿真
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R541.6;TP391.9
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 左心室輔助裝置10-12
• 1.1.2 心室輔助裝置在人體循環(huán)系統(tǒng)中生理效應(yīng)的評(píng)價(jià)技術(shù)12-13
• 1.1.3 集中參數(shù)模型研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2 研究目的14-15
• 1.3 人體血液循環(huán)系統(tǒng)15-25
• 1.3.1 心臟泵16-19
• 1.3.2 血管模型19-22
• 1.3.3 頸動(dòng)脈竇壓力感受器反射22-25
• 第二章 仿真模型和方法25-38
• 2.1 人體集中參數(shù)電路模型25-30
• 2.1.1 血管模塊26-27
• 2.1.2 心臟模塊27-30
• 2.2 頸動(dòng)脈竇壓力感受器反射調(diào)節(jié)模塊30-34
• 2.2.1 頸動(dòng)脈竇壓力感受器反射調(diào)節(jié)機(jī)制30-34
• 2.2.2 Simulink模塊34
• 2.3 左心室輔助裝置34-35
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法35-38
• 2.4.1 健康基線生理狀態(tài)35-36
• 2.4.2 左心衰基線生理狀態(tài)36-37
• 2.4.3 頸動(dòng)脈竇壓力感受器反射模塊開環(huán)測試37
• 2.4.4 LVAD輔助心衰狀態(tài)37-38
• 第三章 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-49
• 3.1 Baseline基線生理狀態(tài)模型38-39
• 3.1.1 健康生理狀態(tài)模型穩(wěn)態(tài)血流動(dòng)力學(xué)38
• 3.1.2 左心衰穩(wěn)態(tài)血液動(dòng)力學(xué)38-39
• 3.2 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射調(diào)節(jié)作用39-47
• 3.2.1 左心房壓升高對(duì)模型血流動(dòng)力學(xué)影響39-42
• 3.2.2 血容量減少對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響的開環(huán)測試42-47
• 3.3 LVAD輔助下的左心衰生理狀態(tài)47-49
• 3.3.1 無頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射的LVAD輔助心衰生理狀態(tài)47-48
• 3.3.2 有頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射的LVAD心衰病人模型48-49
• 第四章 討論49-62
• 4.1 Baseline基線模型的驗(yàn)證49-56
• 4.1.1 健康基線生理狀態(tài)的驗(yàn)證49
• 4.1.2 左心衰基線生理狀態(tài)模型的驗(yàn)證49-50
• 4.1.3 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射模型的開環(huán)驗(yàn)證50-53
• 4.1.4 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)53-56
• 4.2 頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射調(diào)節(jié)對(duì)LVAD病人的影響56-62
• 第五章 結(jié)論和展望62-64
• 5.1 結(jié)論62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文69-70
• 附錄70-77
• 致謝77-78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鄂瓏江;吳效明;胡玉蘭;;心血管系統(tǒng)建模的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2008年08期

2 姜紅;葛均波;;心力衰竭流行病學(xué)特點(diǎn)[J];中國醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版);2010年01期

，

本文編號(hào)：887746