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用于心室辅助装置系统性能测试的标准化体外模拟循环系统研究
本研究的目的是研制用于心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)标准化体外性能测试的体外模拟循环系统(Mock Circulation System,MCS).通过统计临床文献大数据,以涵盖文献中95%心力衰竭患者的生理参数的极值组合框定出MCS的测试条件矩阵.根据要求完成MCS元件设计,建立水力学回路,能够通过对生理参数的调节准确模拟不同的生理条件.同时集成传感仪器以及控制与数据采集模块,实现参数的实时运算和波形显示.后将研制完成的MCS与待测VAD同步运行,模拟标称心衰状态下的VAD辅助性能实验.实验结果表明,MCS本身能够完全满足临床文献给出的测试条件,同时系统能够精准的模拟每一个生理参数的目标值.在VAD辅助性能实验中,待测VAD能够将系统流量和主动脉压恢复至健康生理范围.总而言之,本文研制的MCS能够满足ISO规定的VAD体外系统性能测试标准,提供科学有效的测试手段.同时,该MCS也能够提供VAD辅助下,循环系统的血流动力学变化的研究平台,具有重要的科学价值.
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用于心室辅助装置血流动力学性能评价的体外模拟循环系统技术进展
体外模拟循环系统(mock circulatory systems,MCS)是一个模拟人体循环系统血流动力学状态的试验平台,被广泛用于心室辅助装置和人工瓣膜等心血管人工器官的体外性能评价和生机电系统中的血流动力学响应研究.通过调整模拟心脏的驱动元件和模拟血管系统的集中参数元件,MCS可以模拟人体健康、运动、心力衰竭等不同生理状态的血流动力学特性.自1960年代至今,MCS研发目标从满足基本的心室辅助装置或机械瓣膜的系统性能评价要求,已发展到能够复现局部重要器官的血流动力学状态.总结MCS目前的设计原则、系统搭建以及研究进展和未来展望.
