一、人体血液循环动力学系统设计仿真研究（论文文献综述）
雷修宇[1]（2021）在《踝足康复训练器的开发与康复效果评估》文中提出踝足康复训练器又被称踝足康复训练机器人,属于医疗机器人研究与康复工程领域。近些年,随着社会医疗水平以及人们生活水平的不断提高,对医疗机器人的需求也在不断增加[1]。医疗机器人的发展为社会带来了很大的便利,踝足康复训练机器人的研究对人类健康特别是老年群体具有深远意义。一方面,踝关节康复训练能够有效促进人体下肢血液回流,进而对一些长时间卧床不起的患者如脑卒中、偏瘫等患者防止其形成静脉血栓具有积极作用;另一方面,踝关节作为人体承重最大的关节,踝关节损伤在年轻人群体中时有发生,其术后的康复训练对防止关节粘连以及关节的功能性恢复也具有积极作用。再加上世界人口老龄化成为了一个普遍面临的社会问题,以及脑卒中、踝损伤等疾病的现实社会需求,踝关节医疗康复设备就迎来了发展的契机。基于此,本文提出了一种应用于医疗康复训练的踝足康复训练器,主要工作内容如下:首先,根据人体踝关节的生理结构以及运动特点,设计了一款针对卧床患者的双自由度串联式踝足康复训练器,运用复数矢量法、拉格朗日动力学算法以及Solid Works、Adams多体动力学分析软件等对结构进行了建模和运动学、动力学的分析与仿真,并且对所设计的踝足康复训练器的训练模式展开研究,开发了圆形轨迹、横向蛇行轨迹、纵向蛇行轨迹、外张型椭圆轨迹等多种模式,为开发指定肌肉群的训练模式提供了参考。其次,搭建了基于生物力学仿真软件AnyBody软件的人机康复效果评估模型,并对设计的踝足康复训练设备的单一康复训练和复合康复训练模式分别进行了康复效果评估。同时,对根据理论计算得到的直接影响运动的相关参数进行了参数化设计与分析并得到了适用于我国95百分位的人群的最佳康复结构尺寸,并通过Matlab的机器人工具箱对单足的跖尖运动空间进行了简要分析。然后,利用Simulink搭建了踝足康复训练器的物理和控制系统模型,并对从Adams中导入的样条曲线数据进行了PID控制仿真,得到了相应的控制系统参数。进而使用昆仑动态的MCGS组态软件搭建了人机交互系统,从患者的人群类别到患者不同的康复阶段,为患者在使用该设备时提供了各种便利,也使得所设计的踝足康复训练器走向大众成为了可能。最后,根据所设计的踝足康复训练器相关结构尺寸搭建了实物样机,通过实验的方式对所设计的踝足康复训练器的实际康复效果进行了测试与验证。
董金陇[2]（2021）在《脉象信号采集系统开发及处理方法研究》文中提出脉搏是由血液循环系统所引起的动脉搏动,能够反映部分的人体生理病理信息。传统中医脉诊是通过手指接触并按压人体手腕寸口部位,获取人体脉象信息从而完成疾病诊断,但由于缺乏统一诊治标准,脉诊结果受医生的主观因素影响较大。因此,研制脉象信号采集系统,并对脉象信号进行处理对推进脉诊数字化、客观化具有较大的意义。本文根据中医的寸口“三部九候”理论,开发了腕带式脉象采集系统,该系统使用三个独立腕带实现对不同人体寸口部位的寸、关、尺进行灵活定位;通过气泵改变腕带压力,模拟中医脉诊手指取脉的方式;选用PVDF柔性传感器进行脉象采集,并通过仿真设计了灵敏度较高的传感器采集结构;根据传感器输出信号的特点设计了预处理电路和数字采集电路,完成脉象信号的滤波降噪、A/D转换和USB传输;以Lab VIEW为平台开发上位机,实现了指令发送、压力控制、脉象数据采集、数据存储及结果显示等功能。经测试,本文设计的脉象采集系统满足中医寸口“三部九候”的取脉要求。本文将单周期对比和EMD算法相结合,提出了改进EMD算法并对脉象信号进行滤波处理,有效地去除了脉象信号中的伪基线。采用新型脉冲波传播数值模型Nektar1D,利用不同年龄段的心血管参数生成6个年龄组共384例腕部桡动脉脉象信号,对生成的脉象信号进行时、频域特征提取及特征降维。结合不同年龄的脉象信号样本及降维后的特征信息,分别使用SOM算法和决策树算法进行分类识别训练,并获得训练结果。分别在“浮、中、沉”的取脉压力下,采集了30例在校生的左右手寸、关、尺共六个部位的脉象信号作为待测样本进行分类识别研究。结果显示,SOM算法的正确率优于决策树算法,适合于脉象信号的模式识别研究。
王一鸣[3]（2021）在《基于多物理场的人工心脏泵控制与发热研究》文中研究指明心室辅助装置为心衰患者的心肌功能恢复及心脏移植的过渡提供了有效的治疗方法。本文选取阜外医院自主研发的FW-3血泵为研究对象,建立心血管系统与血泵耦合参数模型,研究血泵的发热情况以及在不同控制模式下的血液动力学、流动分布和剪切力分布情况。具体内容如下:本文建立的心血管系统与血泵耦合参数模型,可以得到正常情况下心脏、不同程度心衰下以及血泵辅助下的血流动力学。结果表明,与正常情况下心脏相比,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级心衰条件下的血液流量以及主动脉压力均有所下降,低于正常人体范围。而在血泵辅助下,主动脉流量以及主动脉压力均恢复到正常人体范围内。基于耦合参数模型,本文将血泵辅助下的流量以及主动脉压力作为边界条件,进行多物理场仿真。电机电磁场分析了血泵驱动电机的铜耗与铁耗,并作为温度场分析的热源应用。血液流场分析则为温度场分析提供了血泵流量、主动脉压力等相应的边界条件。最终的温度场情况表明血泵的热量主要来自铜耗。与定子外壳接触的人体组织温度最高,最高温度分别达到了为38.57℃、40.56℃、41.58℃。近管壁一侧的血液受热源影响明显,最高温度分别为38.22℃、39.18℃、39.57℃。基于耦合参数模型,本文得到了血泵在正脉冲、反脉冲以及恒定转速控制模式下的血液流量以及主动脉压力,并作为边界条件对血泵的流场情况进行仿真模拟。根据结果可知,恒定转速模式下的血液流量搏动性最弱,正脉冲模式下的血液流量与正常心脏相近,反脉冲模式则在舒张期提供了较高的血液灌注。从流场分布来说正脉冲在收缩期内流线分布密集,流动情况稳定;反脉冲模式因为保持了较长时间的高流量,流线分布更为稳定;恒定转速模式的流场与正脉冲相似,但流线分布的稀疏程度相较于同期的正脉冲模式下有所降低。从剪切力方面来说流道内的有超过98%的血液处在一个安全的剪切力范围内。正脉冲在剪切力水平最高;反脉冲在舒张期保持一段高水平剪切力;恒定转速模式剪切力水平最低。在溶血方面,血泵的高溶血多集中在转子叶轮和尾导前段区域。在一个心动周期内,三种模式的溶血指数是可以接受的,这其中正脉冲最高,恒定转速模式最低。
李云贵[4]（2021）在《床上肢体康复机器人设计与分析》文中研究表明目前,可有效改善患者运动功能的康复机器人正逐渐为大众所接受。康复机器人训练系统不仅可以为患者提供安全有效的肢体运动训练,还可以改善患者的心肺功能,减少肌肉萎缩以及防止因长期卧床而带来的诸多并发症。同时,脑卒中患者病发后越早进行康复训练,越能有效地减少后遗症、降低患者的致残率,帮助患者更好地回归社会。因此,本文提出了一种可帮助早期患者进行康复训练的床上肢体康复训练机器人。首先,分析了人体的生理结构、运动特点及运动空间。基于上述分析,简化了人类肢体的运动自由度,同时综合考虑该款康复机器人的应用场景与应用对象,确定了人体关节的运动范围,根据以上的分析结果进行了床上肢体康复机器人的总体结构设计。其次,对设计的上肢康复模块进行运动学分析,得到该上肢康复模块的运动学正解,基于计算的机器人的实际运动范围,利用蒙特卡洛法求解该上肢康复模块的工作空间;根据规划的运动轨迹,利用仿真软件计算出带动患者上肢进行康复训练所需要的电机驱动力;为了保护患者康复训练的安全,建立了基于力的雅克比矩阵的安全保护机制。再次,对设计的下肢康复模块的机构进行分析,建立了下肢康复模块人机系统模型;为了保证患者康复训练过程中的舒适性,避免由于速度突变而对患者带来的冲击,利用五次多项式规划了机器人运动轨迹;还建立了下肢康复模块动力学模型,并基于该动力学模型计算出带动患者下肢进行康复训练所需要的电机驱动力。最后,设计了康复机器人的控制系统,首先基于PID原理,利用力的雅克比矩阵,设计了可实现患者关节力矩安全保护的被动训练控制策略;然后为了重建患者的运动感觉,为患者提供踏于沙土之上的真实体验,设计了基于沙土承压特性的主动训练控制策略,该控制策略能够控制机器人模拟软硬两种沙土环境,提高康复训练模拟的真实性。
余可[5]（2021）在《中医按摩机械手的设计与研究》文中研究指明随着生活节奏的加快以及人口老龄化程度的加剧,存在腰椎和颈椎等相关疾病的患者越来越多,面对医疗护理行业需求量的快速增加,融合传统中医按摩理论与机器人技术而研发的按摩机器人获得了广泛的关注,其不仅能为患者提供相应康复理疗服务,还可以增强体质,改善身体状况。针对现有按摩机器人在功能性、运动灵活性及便捷性等方面存在的问题,本文在充分调研国内外研究现状和中医按摩相关理论的基础上,设计了一款具有新型结构的多功能中医按摩机械手,并围绕其展开以下主要工作:首先,以传统中医按摩理论为基础,建立了人体按摩的运动坐标系并得到了多种按摩手法的运动特征;对按摩相关理论进行探究,包括对按摩环境下皮肤软组织模型的研究和对手指关节运动规律的研究,为按摩机械手的结构设计奠定理论基础;综合按摩理论以及手部结构特征的分析,确定了按摩机械手的仿生结构方案并对其手臂部分进行运动学分析。其次,完成按摩机械手三维模型的建立和主要尺寸的确定,并分别介绍按摩机械手各模块的功能作用,展开分析其在不同按摩手法下的运动功能实现;通过ANSYS仿真分析按摩机械手关键结构的静态力学性能以验证其结构设计及材料选择的合理性;利用拉格朗日法建立按摩机械手的动力学方程并确定其性能影响系数;基于ADAMS环境建立按摩机械手的虚拟样机并对其在不同按摩手法下的运动过程进行动力学仿真,以此分析其手法实现的可行性。然后,进行中医按摩机械手控制系统方案的设计,完成系统各模块的硬件选型和功能介绍;为了实现对按摩机械手运动过程的稳定控制,研究多种按摩手法下的控制模式并完成上位机控制界面的设计;利用基于蚁群算法优化的BP神经网络对人体穴位相对坐标进行训练,完成了按摩穴位的定位功能。最后,完成中医按摩机械手原理样机的制作以及按摩实验平台的搭建,并对理论模型进行试验验证。对按摩机械手进行指关节姿态调整试验,并通过不同按摩手法下的人体按摩试验来验证实物样机按摩的可行性;对按摩机械手进行压力采集试验以测试其压力输出特性,通过采集人体肌电信号并结合按摩后问卷调查的方式完成对按摩机械手按摩效果的评估,通过性能测试和按摩评估验证了中医按摩机械手设计的正确性与合理性。
王若辰[6]（2021）在《心室辅助装置用体外模拟循环系统建立及实验研究》文中研究指明植入心室辅助装置是代替心脏移植、挽救心衰患者生命的有效医疗手段之一。心室辅助装置在研发完成后,需要对其性能进行评估测试从而达到优化改进的目的。体外模拟循环系统是一种模拟人体血流动力学状态的实验平台,可应用于心室辅助装置植入前的体外性能评估。因此,本文对体外循环系统进行建模仿真、结构设计与系统搭建以及工作性能验证展开研究。具体研究内容如下:首先,对心血管系统的血液循环机制、心脏房室的构造、生理功能以及泵血机制进行分析,对心血管系统的各重要组成部分进行模型建立,包括心室时变弹性模型、瓣膜二极管模型以及主动脉弹性腔等模型,为建立心血管系统集总参数模型奠定基础。其次,根据血流动力学参数与电网络参数之间的等效关系,建立心血管系统集总参数模型,并利用心室辅助装置和旋转泵在水力特性上的相似性,建立心室辅助装置数学模型。利用Kirchhoff定律描述并建立心血管系统与心室辅助装置的耦合模型,模拟出健康状态、心衰状态以及心室辅助装置辅助时心血管系统的血流动力学参数,验证模型准确性,为实验平台设计提供理论基础。再次,根据心血管系统的生理特征及体外循环系统的数值模拟结果,对模拟循环系统的心室模拟装置、动脉顺应性室、体静脉腔等各主要物理元件进行设计与选型,利用Labview编制数据采集与控制界面,对体外循环系统驱动控制部分进行设计,完成体外模拟循环系统的整体搭建。最后,针对心室辅助装置对血液循环动力学的影响展开实验研究,模拟健康状态、心衰状态以及在心衰状态下植入心室辅助装置后的血流动力学特性。实验结果表明,本文建立的体外模拟循环系统可以满足不同生理状态下心血管系统血流动力学特性的模拟,实现对心室辅助装置辅助效果及性能的评估。
李慧慧[7]（2021）在《经导管纺织基人工主动脉瓣的制备及其性能初探》文中提出经导管主动脉瓣置换术是治疗主动脉瓣疾病的有效方法,目前临床上使用的介入瓣材质与外科生物瓣相同,瓣膜在装载压缩或球囊扩张时会因折叠变形受到损伤,从而导致其耐久性进一步降低。纤维集合体柔性材料具备轻质、高强、高弹、显着各向异性及长期耐久性等特点,因此本课题以纺织材料为基材,探究丝涤混构经导管人工主动脉瓣的设计制备与性能。本研究的主要内容包括:（1）探究纺织成型工艺参数对织物结构及其物理机械性能的关系,并根据生物瓣叶的主要力学性能,优化纺织瓣膜的结构参数,进而制备得到初步符合生物瓣叶物理机械性能的瓣叶材料。（2）在建立了机织涤纶纤维基瓣叶材料结构与性能的关系基础上,为进一步提高瓣叶材料的生物相容性,纬纱改用真丝材料,设计制备一种具有良好物理机械性能与生物相容性的丝涤混构瓣叶材料。（3）在瓣叶材料研究的基础上,设计制备了4种不同型号规格的经导管纺织基人工主动脉瓣,并分析探究其血流动力学性能。研究结果及主要结论如下:（1）以涤纶复丝为原料通过设计正交试验,探究了不同纺织成型工艺参数对于涤纶基瓣叶材料性能的影响。本研究制备的9种试样的织物厚度范围为0.177mm-0.433mm,与生物瓣叶的厚度相比证明涤纶基瓣叶织物可以在厚度性能方面满足要求。其中5种试样织物的渗透性能低于300m L/cm2/min,证明涤纶基瓣叶可以满足生物瓣叶对于渗透性能的要求。最后对织物的力学各向异性进行评价,通过调整织物结构参数,织物的经纬向弹性模量比可以接近生物瓣周向与径向的弹性模量比。其中正交试验组合6所制备的涤纶基瓣叶厚度为0.283 mm,其渗透性为199.69 m L/cm2/min,经纬向弹性模量比为1.87,最为接近牛心包生物瓣叶的性能要求。（2）以涤纶复丝为经纱和真丝纱线为纬纱,采用全自动剑杆小样织机制备了一种具有良好物理机械性能与生物相容性的丝涤混构瓣叶材料。织物的厚度为0.243 mm,符合经导管人工瓣叶对于厚度的要求,可以压缩进入较小的导管中。丝涤混构织物截面水渗透性为160.06 m L/cm2/min,不会产生渗血。丝涤混构织物在经向上的弹性模量与纬向的弹性模量比为1.71,接近牛心包特征值,能很好地满足瓣膜所需的力学特性。织物的弯曲及抗皱弹性体外评价结果显示:织物在经向上的抗弯曲变形能力相比于纬向较强,而其弯曲弹性较差于纬向。此外织物在纬向上的抗折皱弹性性能更好,因此可以将织物的经向模拟瓣膜周向,织物纬向模拟瓣膜径向。（3）利用自制丝涤混构织物,设计裁剪缝合成直径为22mm和24mm的球囊扩张式和自膨胀式经导管丝涤混构人工心脏瓣膜,进一步采用模块化人工心脏瓣膜脉动流测试系统对四种经导管人工主动脉瓣的血流动力学进行评价。脉动流实验动态观察表明,4种经导管丝涤混构人工主动脉瓣在每个周期的循环中均能完全开放与闭合,瓣间对合严密,无肉眼可见的缝隙。各瓣叶间缝合处未出现撕裂、过度变形等情况。两种球囊扩张式经导管人工主动脉瓣的有效面积分别为2.20cm2和1.92 cm2,两种自膨胀式经导管人工主动脉瓣的有效开口面积分别为1.32 cm2和1.37 cm2。4种经导管人工主动脉瓣的跨瓣压差均较低,满足人体血流动力学性能的要求。但本研究中经导管人工瓣膜的返流量较高,预计这与瓣叶闭合的角度、速度和时间有着重要的关系,尚需进一步深入研究来优化瓣膜结构。
乔钰淇[8]（2020）在《沙疗下股动脉粥样硬化的脉动动力学影响的研究》文中研究表明本文研究沙疗对股动脉血管的血流动力学的影响,针对真实的人体下肢股动脉弯曲管以及分叉管,根据实际情况研究了带有不同动脉粥样硬化斑块的血管模型,在沙疗条件下血管内的血流动力学影响。基于研究题目,进行了符合本文情况的理论研究,在室内沙疗室进行了实验研究,并且对沙疗下股动脉狭窄情况下的弯曲血管以及分叉血管中的血流动力学因素进行了模拟仿真。本文研究的结果与结论如下:沙疗对弯曲股动脉狭窄的血流动力学影响:（1）沙疗后最大速度的增幅随着狭窄程度的增大而增大。血流速度的增大对改善血液循环有积极地影响。与此同时狭窄部位的低流速区域会产生二次流动,产生两个旋涡,在此区域内,也会出现物质的沉积,有可能会导致动脉粥样硬化的产生或是发展。（2）股动脉弯曲管的壁面切应力随着狭窄程度的不断增加,沙疗后股动脉弯曲管以及动脉狭窄中血液流动的壁面切应力较沙疗前增大。在一定程度上可以预防和抑制动脉粥样硬化类疾病。但值得注意的是,当动脉狭窄程度达到中度及以上时,沙疗后的壁面切应力均大于40Pa,存在斑块脱落的风险。（3）在沙疗的作用下,股动脉弯曲血管的压力不断增大。但随着狭窄程度的增大,狭窄部位会产生一个轴向的压力差。当这种压力差达到一定程度时,极有可能会导致血管壁的压缩乃至塌陷。沙疗对分叉股动脉狭窄的血流动力学影响:（1）在沙疗的作用下,股动脉分叉管两类狭窄模型的血液流速、壁面切应力、压力较沙疗前都有所增大。（2）股动脉分叉管环绕型狭窄的情况下,血液在流经狭窄部位之后的血流方向为分支血管的外侧,而股动脉分叉管局部型狭窄的情况下,血液在流经狭窄部位之后的血流方向为分支血管的内侧。（3）通过对比股动脉分叉管的壁面切应力,可以发现在环绕型狭窄的情况下,壁面切应力受动脉狭窄的影响更大,当狭窄程度大于30%,狭窄部位的壁面切应力均大于40Pa,存在斑块脱落的风险。在股动脉分叉管产生环绕型狭窄时,狭窄部位的动脉粥样硬化斑块产生脱落的几率远大于股动脉分叉管产生局部型狭窄的情况。
郝晋华[9]（2020）在《基于桡动脉模拟平台的无创血压波形测量研究》文中认为近年来,心血管病已成为世界最大的公共卫生问题,心血管病死亡率已位于疾病死亡之首且逐年增加,防治心血管病刻不容缓。研究表明,动脉血压波形能够反映心血管系统功能状况,是心血管病预防、诊断、治疗效果观察和预后判断的重要指标。目前无创血压波形测量方法仍不成熟且存在较多缺陷,不利于心血管病防治。本文依据中医切脉思想,通过搭建桡动脉模拟平台,探索三维脉搏位移与血压波形之间的内在联系规律,建立三维脉搏位移预测血压波形模型,研究了桡动脉无创血压波形测量方法,对心血管病防治有着十分重要的意义。具体内容如下:（1）桡动脉模拟平台的搭建、驱动和性能分析。平台包括心房心室模拟模块、主动脉模拟模块和桡动脉模拟模块。选取高斯函数模型和伽马密度函数模型合成任意类型脉搏波,对比分析两种模型合成脉搏波精度,最后选用高斯函数模型合成的脉搏波量化并驱动桡动脉模拟平台。通过双目视觉脉搏检测系统和压力变送器分别采集三维脉搏位移和血压波形。分析检测结果可知,桡动脉模拟平台工作稳定可靠、重复性好,可作为研究三维脉搏位移与血压之间内在联系规律的实验平台。（2）建立模拟桡动脉无创血压波形测量模型。本文搭建的桡动脉模拟平台在模拟桡动脉处可产生多类型脉动流,通过压力变送器实时采集模拟桡动脉血压波形并存储,选用低通滤波器对血压波形进行滤波。模拟桡动脉三维脉搏位移通过双目视觉脉搏检测系统采集,经过相机标定、图像预处理、特征提取和立体匹配等一系列算法获取。最后,通过BP神经网络建立三维脉搏位移预测血压波形模型,以压力变送器采集的血压波形作为标准,验证模型预测血压波形的准确性。对预测血压波形和实测血压波形做一致性分析,Bland-Altman图显示检测结果的差值与均值均分布在95%的置信区间内,验证该模型可以由三维脉搏位移准确预测血压波形。（3）三轴运动手腕固定装置研制。该装置包括掌臂固定模块、角度调节模块和X-Y轴位移微调模块。X-Y轴位移微调由单片机控制系统实现,通过实验方法验证了X-Y轴位移微调的精确度。该装置主要用来减小手臂轻微晃动对三维脉搏位移测量结果造成的不可忽略的影响并调节取脉位置使双目视觉脉搏检测系统处于最佳取脉状态,有助于提高人体三维脉搏位移测量精度。（4）验证BP神经网络模型在人体无创血压波形测量中的适用性。在三轴运动手腕固定装置条件下获取人体左臂三维脉搏位移,通过电子血压计同时测量右臂收缩压和舒张压作为标准。三维脉搏位移作为BP神经网络的输入层,得到预测血压波形,提取收缩压和舒张压。结果显示,预测收缩压与测量收缩压平均误差为1.92mmHg,舒张压平均误差为1.87mmHg,误差结果符合电子血压计准确性的国际标准。实验结果表明,该BP神经网络模型可用于人体无创血压波形测量。
陈紫文[10]（2020）在《具有压力感受性反射调节机制的体外循环模拟系统研究》文中研究说明近年来,在心力衰竭的治疗中,左心室辅助装置（Left Ventricular Assist Device,LVAD）的应用越来越广泛。这类装置在进入临床试验前,需要经过严格的测试评估。体外循环模拟系统（Mock Circulation System Loop,MCL）能够在体外模拟不同生理条件下的脉动流环境,被广泛用于心血管人工器官的体外性能评价。在人体循环系统中存在多种生理反馈调节机制,其中压力感受性反射（Baro-Reflex,BR）调节机制是维持人体动脉血压稳定的关键性机制。通过位于颈动脉窦的压力感受器感受人体动脉血压的变化,经过中枢神经将信号传递给动脉、静脉和心脏,改变静脉无压体积、体循环外周阻力、左/右心室收缩末期弹性以及心动周期五个效应器的输出,达到维持血压稳定的目的。因此本课题通过对前期搭建的MCL进行改造,建立了具有部分BR机制的体外循环模拟系统,为LVAD提供一个与人体血液循环系统更相似的环境,并通过实验研究系统的血流动力学参数响应特性,验证MCL系统有效性和BR调控的生理合理性。本课题主要从以下几个方面进行研究:首先,以课题组前期完成的具有BR算法的CAMSIM数学模型仿真结果为指导,对MCL平台进行改造并实现系统设计。基于LabVIEW开发环境,将在Simulink中编写的BR算法整合到MCL控制软件中,使系统可以根据平均主动脉压力（mean Aortic Pressure,mAoP）反馈值完成算法中效应器外周阻力（Rscp）和心动周期（Thb）的动态计算输出。采用单片机与电动执行器结合的方式实现对外周阻力的模拟,并建立BR算法中Rscp与执行器开度的模型关系,实现外周阻力的自动调节。同时建立Thb与直线电机速率的模型关系,实现心动周期的自动调节。然后,在具有部分BR机制的MCL系统中进行基线和心室辅助心衰生理状态下的血流动力学实验。选取左心房压力（Left Atrium Pressure,LAP）以及血容量（Blood Volume,BV）的变化作为模拟人体生理状态扰动的实验变量,研究单一效应器参数Rscp、Thb调控以及双效应器参数Rscp和Thb共同调控下的血流动力学参数响应。当系统主动脉压在生理扰动下发生突变时,通过效应器Rscp和Thb的调节,系统血压能在15s内恢复稳定,从而验证了 BR机制具有调节动脉压的功能。此外,将LVAD接入MCL系统,通过设置3L/min与5L/min两种辅助流量,研究不同实验变量下的血流动力学响应。实验表明,在LVAD辅助作用下,效应器对主动脉压仍然具有调节作用,但由于LVAD较强的辅助作用,调节效果有所降低。与此同时,主动脉压力的脉动性变化明显。当LAP、BV增加时,心室压力升高,主动脉压力的脉动性增大;当LAP、BV减少时,心室压力降低,导致主动脉压收缩末期压力降低,脉动性减小。最后,将实验结果与前人模拟仿真结果、临床数据文献对比。实验结果表明,MCL系统可以在单一效应器或双效应器的调控作用下,准确地模拟基线生理状态下的血流动力学参数结果。系统在受到扰动后血流动力学参数的变化结果与模拟仿真结果具有一致性,并且符合人体真实的生理参数变化特点。通过对mAoP的变化进行趋势分析,得出效应器参数对系统的调节时间在6.78～11.32s内,其中心动周期的调节效率高于外周阻力,参数的调整时间与临床数据结果具有一致性,所实现的部分BR机制对系统血压调节达到目标要求,这一结果对LVAD在进行临床试验前具有重要的指导意义。
二、人体血液循环动力学系统设计仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人体血液循环动力学系统设计仿真研究（论文提纲范文）
（1）踝足康复训练器的开发与康复效果评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究现状分析 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 2 踝足康复训练器结构设计 |
| 2.1 踝关节生物理论基础 |
| 2.2 方案设计与选择 |
| 2.3 结构设计 |
| 2.4 驱动电机选型 |
| 2.4.1 机构运动学计算 |
| 2.4.2 机构动力学计算 |
| 2.4.3 电机选型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于Adams的运动学与动力学仿真分析 |
| 3.1 运动学仿真分析 |
| 3.1.1 建立Adams样机模型 |
| 3.1.2 踝足康复训练器运动学仿真 |
| 3.1.3 踝足康复训练器动力学仿真 |
| 3.2 踝足康复训练器刚柔耦合分析 |
| 3.3 踝足康复训练器运动空间分析 |
| 3.4 关键零部件校核 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于AnyBody的康复效果评估 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 AnyBody软件特点 |
| 4.3 交互模型建立 |
| 4.4 踝关节运动生物理论基础 |
| 4.4.1 踝关节运动机理 |
| 4.4.2 肌肉生物力学模型 |
| 4.5 康复效果分析 |
| 4.5.1 跖屈与背屈运动康复效果评估 |
| 4.5.2 内收与外展运动康复效果评估 |
| 4.5.3 复合运动康复效果评估 |
| 4.5.4 参数化设计与研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 人机交互界面设计与实验分析 |
| 5.1 基于MCGS人机交互的控制系统设计 |
| 5.1.1 控制系统设计与仿真 |
| 5.1.2 GUI组态程序设计 |
| 5.2 踝足康复训练器实验与分析 |
| 5.2.1 单一运动模式实验分析 |
| 5.2.2 复合运动模式实验分析 |
| 5.2.3 临床实验与反馈 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）脉象信号采集系统开发及处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题研究意义和应用前景 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 脉象信号采集系统研究现状 |
| 1.3.2 脉象信号处理方法研究现状 |
| 1.4 主要工作及内容安排 |
| 2 脉象客观化研究原理及方案 |
| 2.1 脉象信号概述 |
| 2.2 脉象客观化研究 |
| 2.2.1 脉象信号传感器选择 |
| 2.2.2 脉象信号传感器采集结构设计原理 |
| 2.2.3 基于EMD的去噪算法原理 |
| 2.2.4 脉象信号特征提取 |
| 2.2.5 脉象信号分类识别 |
| 2.3 脉象信号“三部九候”式规范化采集 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 脉象信号采集系统设计 |
| 3.1 脉象信号采集系统总体设计方案 |
| 3.2 脉象采集系统硬件部分 |
| 3.2.1 PVDF传感器采集结构设计 |
| 3.2.2 腕带结构设计 |
| 3.2.3 脉象信号预处理电路设计 |
| 3.2.4 多通道数字采集系统设计 |
| 3.3 脉象采集系统软件部分 |
| 3.3.1 USB固件设计及驱动程序安装 |
| 3.3.2 脉象采集软件程序设计 |
| 3.3.3 脉象采集上位机测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 脉象信号的处理方法研究 |
| 4.1 脉象信号预处理 |
| 4.1.1 基于EMD的脉象信号去除伪基线算法 |
| 4.1.2 算法结果与分析 |
| 4.2 脉象信号的周期分割及平均波形提取 |
| 4.3 脉象信号时频特征提取 |
| 4.3.1 时域特征提取 |
| 4.3.2 频域特征提取 |
| 4.4 脉象数据库的生成 |
| 4.4.1 脉冲波传播数值模型Nektar1D |
| 4.4.2 脉象信号生成 |
| 4.5 脉象数据库分类识别研究 |
| 4.5.1 特征降维 |
| 4.5.2 分类识别 |
| 4.6 分类结果检测 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于多物理场的人工心脏泵控制与发热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景以及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 参数模型的应用 |
| 1.4 多物理场耦合 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 心血管系统与人工心脏血泵耦合模型 |
| 2.1 心血管系统模型 |
| 2.1.1 心血管系统模型的建立 |
| 2.1.2 正常与不同程度心衰下的仿真结果比较 |
| 2.2 心血管系统与轴流式血泵耦合模型 |
| 2.2.1 轴流式血泵装置模型 |
| 2.2.2 心血管系统与FW-3血泵耦合模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于多物理场耦合的血泵发热分析 |
| 3.1 血泵中的多物理场耦合 |
| 3.1.1 电机电磁场 |
| 3.1.2 血液流场 |
| 3.1.3 温度场 |
| 3.1.4 多物理场耦合分析 |
| 3.2 血泵中的发热仿真与分析 |
| 3.2.1 3D几何模型建立 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 材料属性和边界条件设置 |
| 3.2.4 结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不同控制方式下血泵流场分析 |
| 4.1 血泵的控制方式 |
| 4.2 溶血基本理论 |
| 4.3 血泵的流场分析 |
| 4.3.1 CFD技术 |
| 4.3.2 几何模型 |
| 4.3.3 边界条件设置 |
| 4.3.4 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）床上肢体康复机器人设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 肢体康复机器人发展概述 |
| 1.2.1 下肢康复机器人国内外研究现状 |
| 1.2.2 上肢康复机器人国内外研究现状 |
| 1.2.3 多体位康复机器人国内外研究现状 |
| 1.2.4 复合式康复机器人国内外研究现状 |
| 1.2.5 康复机器人控制技术国内外研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于人体生理结构的机器人机构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体生理结构分析 |
| 2.2.1 人体上肢运动特点分析 |
| 2.2.2 人体下肢运动特点分析 |
| 2.2.3 人体各关节间尺寸范围 |
| 2.3 人类肢体运动分析 |
| 2.3.1 上肢运动分析 |
| 2.3.2 下肢运动分析 |
| 2.4 床上康复机器人总体设计 |
| 2.4.1 床上康复机器人机械结构设计 |
| 2.4.2 多体位变换床的设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 上肢康复模块分析及其动力学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 上肢康复模块的机构设计与分析 |
| 3.2.1 上肢康复模块的机构设计 |
| 3.2.2 几何描述与运动分析 |
| 3.3 康复模块运动设计与动力学建模 |
| 3.3.1 康复训练速度与加速度设计 |
| 3.3.2 上肢康复模块动力学建模 |
| 3.4 电机驱动力求解与安全保护机制 |
| 3.4.1 电机驱动力的求解 |
| 3.4.2 基于关节力矩的安全保护 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 下肢康复模块分析与动力学建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 下肢康复模块的机构设计与分析 |
| 4.2.1 下肢康复模块的机构设计 |
| 4.2.2 几何关系与运动分析 |
| 4.3 下肢康复模块速度与加速度设计与分析 |
| 4.3.1 下肢康复模块速度与加速度设计 |
| 4.3.2 机器人关节角度与末端位置关系 |
| 4.4 下肢康复模块的动力学分析 |
| 4.4.1 下肢康复模块的动力学建模 |
| 4.4.2 动力学仿真与驱动力求解 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 康复机器人控制系统设计与实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 康复机器人被动训练控制策略设计 |
| 5.2.1 被动训练控制系统设计 |
| 5.2.2 被动训练安全保护策略 |
| 5.3 康复机器人主动训练控制策略设计 |
| 5.3.1 主动训练控制系统设计 |
| 5.3.2 主动训练控制策略的仿真 |
| 5.4 康复机器人控制策略实验验证 |
| 5.4.1 康复机器人实验平台搭建 |
| 5.4.2 康复机器人控制策略实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果 |
| 致谢 |
（5）中医按摩机械手的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 按摩机器人国外研究现状 |
| 1.2.2 按摩机器人国内研究现状 |
| 1.3 现阶段存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及章节结构安排 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构安排 |
| 第二章 按摩理论分析及结构方案设计 |
| 2.1 中医按摩相关机理研究 |
| 2.2 按摩手法运动特征分析 |
| 2.3 人体按摩部位软组织模型研究 |
| 2.3.1 按摩环境下软组织的力学特性 |
| 2.3.2 皮肤软组织物理模型 |
| 2.4 手指关节运动规律分析 |
| 2.5 按摩机械手结构设计方案 |
| 2.5.1 中医按摩机械手的功能需求分析 |
| 2.5.2 按摩机械手传动方式的选择 |
| 2.5.3 按摩机械手结构方案的确定 |
| 2.5.4 按摩手驱动方案的选择 |
| 2.6 机械臂运动学建模 |
| 2.6.1 正运动学求解 |
| 2.6.2 逆运动学求解 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 按摩机械手建模及其仿真分析 |
| 3.1 中医按摩机械手三维模型的建立 |
| 3.1.1 按摩机械手整体建模 |
| 3.1.2 指关节功能组件及作用 |
| 3.1.3 拍打模块功能组件及作用 |
| 3.1.4 按摩基座组件及作用 |
| 3.2 基于ANSYS的结构力学有限元仿真 |
| 3.2.1 按摩机械手静力学分析 |
| 3.2.2 按摩头模态分析 |
| 3.3 动力学模型的建立 |
| 3.4 基于ADAMS的动力学仿真分析 |
| 3.4.1 ADAMS仿真软件简介 |
| 3.4.2 中医按摩机械手的动力学仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 控制系统的设计与研究 |
| 4.1 控制系统方案设计 |
| 4.2 按摩手控制系统硬件 |
| 4.2.1 控制模块 |
| 4.2.2 驱动模块 |
| 4.2.3 传感模块 |
| 4.2.4 信号采集模块 |
| 4.3 按摩机械手控制模式的研究 |
| 4.3.1 捏拿按摩控制模式 |
| 4.3.2 指揉手法控制模式 |
| 4.3.3 拍法按摩控制模式 |
| 4.3.4 上位机界面的设计 |
| 4.4 人体穴位定位功能的设计 |
| 4.4.1 BP神经网络的定义 |
| 4.4.2 BP神经网络的缺陷 |
| 4.4.3 蚁群算法简介 |
| 4.4.4 基于蚁群算法优化BP神经网络 |
| 4.4.5 人体穴位坐标预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 按摩机械手样机制作及试验研究 |
| 5.1 按摩机械手原理样机的制作 |
| 5.2 按摩机械手性能评估试验 |
| 5.2.1 指关节位姿调整试验 |
| 5.2.2 多种手法下的人体按摩试验 |
| 5.2.3 压力输出特性试验 |
| 5.3 按摩效果评估试验 |
| 5.3.1 基于肌电信号的按摩效果评估 |
| 5.3.2 基于主观感受的按摩效果评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
（6）心室辅助装置用体外模拟循环系统建立及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及目的意义 |
| 1.2 心室辅助装置的国内外研究现状 |
| 1.2.1 心室辅助装置的国外研究现状 |
| 1.2.2 心室辅助装置的国内研究现状 |
| 1.3 心血管系统建模的国内外研究现状 |
| 1.3.1 心血管系统建模的国外研究现状 |
| 1.3.2 心血管系统建模的国内研究现状 |
| 1.4 体外模拟循环测试系统的国内外研究现状 |
| 1.4.1 体外模拟循环测试系统的国外研究现状 |
| 1.4.2 体外模拟循环测试系统的国内研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 心血管系统血液循环机制及模型建立 |
| 2.1 血液循环系统研究 |
| 2.1.1 血液循环系统循环机制 |
| 2.1.2 血流动力学 |
| 2.1.3 血管网络及顺应性 |
| 2.2 血管网络模型的建立 |
| 2.2.1 主动脉模型 |
| 2.2.2 血管阻力模型 |
| 2.2.3 血管顺应性模型 |
| 2.2.4 血液惯性模型 |
| 2.3 心脏的房室构造及泵血机制 |
| 2.3.1 心脏的基本构造 |
| 2.3.2 心脏的泵血功能与过程 |
| 2.3.3 心脏心力衰竭 |
| 2.3.4 心脏的Frank-Starling机制 |
| 2.4 心脏模型的建立 |
| 2.4.1 左心室模型 |
| 2.4.2 心脏瓣膜模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 耦合心室辅助装置的心血管系统模型建立及仿真研究 |
| 3.1 心血管系统集总参数模型 |
| 3.2 心室辅助装置模型建立 |
| 3.3 心血管系统与心室辅助装置模型耦合 |
| 3.4 耦合模型的状态方程 |
| 3.4.1 心血管系统模型状态方程 |
| 3.4.2 心室辅助装置-心血管系统耦合模型状态方程 |
| 3.5 耦合系统的仿真研究 |
| 3.5.1 健康和心衰生理状态的仿真与分析 |
| 3.5.2 VAD辅助时心血管系统血流动力学仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 心室辅助装置用体外模拟循环系统设计 |
| 4.1 体外模拟循环系统总体方案设计 |
| 4.2 体外模拟循环系统关键部件设计 |
| 4.2.1 心室模拟装置 |
| 4.2.2 动脉顺应性室 |
| 4.2.3 体静脉腔和心房腔 |
| 4.2.4 模拟血管外周阻力 |
| 4.2.5 模拟二尖瓣和主动脉瓣 |
| 4.2.6 工作流体 |
| 4.3 体外模拟循环数采系统设计 |
| 4.3.1 体外模拟循环系统数据采集处理 |
| 4.3.2 传感器选型 |
| 4.4 体外模拟循环控制系统设计 |
| 4.4.1 心室辅助装置控制系统设计 |
| 4.4.2 心室模拟装置驱动方式研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 心室辅助装置用体外模拟循环系统实验研究 |
| 5.1 体外模拟循环系统实验方法 |
| 5.1.1 实验方案 |
| 5.1.2 实验操作流程 |
| 5.2 不同生理状态的血流动力学结果与分析 |
| 5.2.1 健康生理状态 |
| 5.2.2 心衰生理状态 |
| 5.3 VAD辅助时的血流动力学结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）经导管纺织基人工主动脉瓣的制备及其性能初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 人体主动脉瓣的结构与功能 |
| 1.3 主动脉瓣病变及主动脉瓣治疗方法 |
| 1.3.1 主动脉瓣病变 |
| 1.3.2 主动脉瓣治疗方法 |
| 1.4 经导管人工瓣膜的研究现状 |
| 1.4.1 经导管生物瓣人工瓣膜 |
| 1.4.2 经导管高分子材料人工瓣膜 |
| 1.5 经导管人工瓣膜的性能测试研究 |
| 1.5.1 物理机械性能测试方法 |
| 1.5.2 血流动力学性能测试方法 |
| 1.5.3 疲劳性能测试方法 |
| 1.6 本研究的研究目标和研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 涤纶基瓣叶材料的设计制备及其物理力学性能评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 涤纶基瓣叶材料的设计制备 |
| 2.3.2 涤纶基瓣叶材料的物理和力学性能评价 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 织物厚度分析 |
| 2.4.2 渗透性分析 |
| 2.4.3 拉伸性能分析 |
| 2.4.4 基于正交试验结果的综合分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 丝涤混构瓣叶材料的设计制备及其物理和力学性能评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 丝涤混构瓣叶材料的设计制备 |
| 3.3.2 丝涤混构瓣叶材料的物理和力学性能评价 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 织物表观形貌分析 |
| 3.4.2 织物厚度分析 |
| 3.4.3 渗透性分析 |
| 3.4.4 力学拉伸性能分析 |
| 3.4.5 织物弯曲性能 |
| 3.4.6 织物抗皱弹性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 经导管纺织人工主动脉瓣的制备及其血流动力学性能评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 经导管纺织人工主动脉瓣的制备 |
| 4.2.1 经导管人工主动脉瓣金属支架的设计制备 |
| 4.2.2 人工主动脉瓣瓣叶的设计制备 |
| 4.2.3 经导管纺织人工主动脉瓣的成型制备 |
| 4.3 经导管纺织人工主动脉瓣的血流动力学测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 经导管纺织人工主动脉瓣的动态闭合性能 |
| 4.4.2 血流动力学性能评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）沙疗下股动脉粥样硬化的脉动动力学影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 沙疗研究现状 |
| 1.2.2 血流动力学研究现状 |
| 1.2.3 动脉粥样硬化研究现状 |
| 1.3 研究背景与意义 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 血流动力学基础理论 |
| 2.1 流体运动的数学理论 |
| 2.1.1 流体的黏度 |
| 2.1.2 流体的可压缩性 |
| 2.1.3 流体的流动状态 |
| 2.1.4 流体的控制方程 |
| 2.1.5 数学解 |
| 2.2 血管壁运动的数学理论 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 流固耦合原理 |
| 2.5 动脉狭窄处的流动 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 沙疗对血流动力学影响的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 沙疗平台 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.3 实验准备工作 |
| 3.4 实验过程 |
| 3.5 实验数据处理结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弯曲股动脉血管动脉粥样硬化狭窄模型数值模拟 |
| 4.1 弯曲股动脉及动脉粥样硬化狭窄的几何构建 |
| 4.2 数值模拟 |
| 4.3 计算结果 |
| 4.3.1 血流速度 |
| 4.3.2 壁面切应力(WSS) |
| 4.3.3 压力(WP) |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 两种分叉股动脉血管动脉粥样硬化狭窄模型数值模拟 |
| 5.1 分叉股动脉及动脉粥样硬化狭窄的几何构建 |
| 5.2 数值模拟 |
| 5.3 计算结果 |
| 5.3.1 环绕型股动脉分叉管的狭窄计算结果 |
| 5.3.2 局部型股动脉分叉管的狭窄计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）基于桡动脉模拟平台的无创血压波形测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 血压测量方法研究现状 |
| 1.2.1 有创血压测量方法 |
| 1.2.2 无创间歇式血压测量方法 |
| 1.2.3 无创连续血压测量方法 |
| 1.3 仿人体血流循环平台研究现状 |
| 1.4 手腕固定装置研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 桡动脉模拟平台搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平台总体设计方案及理论基础 |
| 2.2.1 平台总体设计方案 |
| 2.2.2 理论基础 |
| 2.3 平台硬件设计 |
| 2.3.1 心房心室模拟模块 |
| 2.3.2 主动脉模拟模块 |
| 2.3.3 桡动脉模拟模块 |
| 2.4 平台驱动软件研究 |
| 2.4.1 高斯函数模型 |
| 2.4.2 伽马密度函数模型 |
| 2.4.3 高斯函数模型和伽马密度函数模型评价 |
| 2.4.4 平台驱动指令设置 |
| 2.5 平台性能分析 |
| 2.5.1 稳定性分析 |
| 2.5.2 可重复性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 模拟桡动脉无创血压波形测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模拟桡动脉血压波形获取 |
| 3.3 模拟桡动脉三维脉搏位移获取 |
| 3.3.1 相机标定 |
| 3.3.2 图像预处理及特征提取 |
| 3.3.3 立体匹配 |
| 3.3.4 三维脉搏位移获取 |
| 3.4 无创血压波形测量 |
| 3.4.1 BP神经网络 |
| 3.4.2 无创血压波形预测模型 |
| 3.4.3 血压波形预测结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三轴运动手腕固定装置研制及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三轴运动手腕固定装置硬件设计 |
| 4.2.1 设计思路 |
| 4.2.2 掌臂固定模块 |
| 4.2.3 角度调节模块 |
| 4.2.4 X-Y轴位移微调模块 |
| 4.3 三轴运动手腕固定装置控制系统设计 |
| 4.3.1 总体设计方案 |
| 4.3.2 电路设计 |
| 4.3.3 软件设计 |
| 4.4 三轴运动手腕固定装置性能分析 |
| 4.5 无创血压波形预测模型人体初步实验验证 |
| 4.5.1 人体三维脉搏位移和血压获取 |
| 4.5.2 初步实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.本文研究工作总结 |
| 2.后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的科研项目 |
（10）具有压力感受性反射调节机制的体外循环模拟系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 体外循环系统国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 实验平台改造与实验方法 |
| 2.1 BR原理与实验系统介绍 |
| 2.1.1 BR原理简介 |
| 2.1.2 MCL系统整体组成 |
| 2.2 基于LABVIEW的BR算法集成 |
| 2.2.1 人机交互界面设计 |
| 2.2.2 软件算法与控制系统设计 |
| 2.3 MCL系统硬件改造 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 不同生理状态基线目标 |
| 2.4.2 实验方案 |
| 第三章 实验结果 |
| 3.1 基线健康生理状态模拟实验 |
| 3.1.1 无BR机制调控实验结果 |
| 3.1.2 单一调控外周阻力响应实验结果 |
| 3.1.3 单一调控心动周期响应实验结果 |
| 3.1.4 同步调控外周阻力和心动周期响应实验结果 |
| 3.2 基线心衰生理状态模拟实验 |
| 3.2.1 无BR机制调控实验结果 |
| 3.2.2 单一调控外周阻力响应实验结果 |
| 3.2.3 单一调控心动周期响应实验结果 |
| 3.2.4 同步调控外周阻力和心动周期响应实验结果 |
| 3.3 心室辅助心衰生理状态模拟实验 |
| 3.3.1 无BR机制调控实验结果 |
| 3.3.2 单一调控外周阻力响应实验结果 |
| 3.3.3 单一调控心动周期响应实验结果 |
| 3.3.4 同步调控外周阻力和心动周期响应实验结果 |
| 第四章 分析与讨论 |
| 4.1 集成BR机制的MCL实验结果分析 |
| 4.1.1 基线健康生理状态下的双参数调节 |
| 4.1.2 基线心衰生理状态下的双参数调节 |
| 4.1.3 LVAD辅助心衰生理状态下的双参数调节 |
| 4.2 BR机制对心室辅助下血流动力学响应的意义 |
| 4.3 单一参数调控影响分析 |
| 4.3.1 基线健康参数调控敏感性及效率分析 |
| 4.3.2 基线心衰参数调控敏感性及效率分析 |
| 4.3.3 LVAD辅助心衰参数调控敏感性及效率分析 |
| 4.4 课题实验的局限性 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、人体血液循环动力学系统设计仿真研究（论文参考文献）
- [1]踝足康复训练器的开发与康复效果评估[D]. 雷修宇. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]脉象信号采集系统开发及处理方法研究[D]. 董金陇. 中北大学, 2021(09)
- [3]基于多物理场的人工心脏泵控制与发热研究[D]. 王一鸣. 山东大学, 2021(12)
- [4]床上肢体康复机器人设计与分析[D]. 李云贵. 燕山大学, 2021
- [5]中医按摩机械手的设计与研究[D]. 余可. 江南大学, 2021(01)
- [6]心室辅助装置用体外模拟循环系统建立及实验研究[D]. 王若辰. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [7]经导管纺织基人工主动脉瓣的制备及其性能初探[D]. 李慧慧. 东华大学, 2021(09)
- [8]沙疗下股动脉粥样硬化的脉动动力学影响的研究[D]. 乔钰淇. 新疆大学, 2020(07)
- [9]基于桡动脉模拟平台的无创血压波形测量研究[D]. 郝晋华. 兰州理工大学, 2020(12)
- [10]具有压力感受性反射调节机制的体外循环模拟系统研究[D]. 陈紫文. 苏州大学, 2020(02)