基于心動節(jié)律驅動的心室輔助裝置設計.pdf

1、現(xiàn)代人生活和工作方式的改變使得心臟病的發(fā)病率逐年提高,心臟病的病死率甚至超過了癌癥成為人類健康的最大威脅。心臟病的末期會發(fā)展成心衰,心肌壞死失去機能。藥物治療、器官移植以及人工輔助裝置是臨床治療心衰的三大手段。藥物治療僅能控制病情但效果難以令人滿意,器官移植供體緊缺并伴有排斥反應,使得人工輔助裝置的作用日益明顯。左心室輔助裝置(ventricular assist device, VAD)是一種機械輔助循環(huán)設備,用于部分或者完全代替心室

2、的泵血功能,在臨床上可以用來延長心衰患者的生命、幫助手術后心臟病患者的心肌恢復乃至心力衰竭的永久性治療,研發(fā)出一種可靠實用的心室輔助裝置將大大改善患者的生活質量。
　　目前左心室輔助裝置的驅動調節(jié)基本由專業(yè)醫(yī)生和訓練后的患者自行調節(jié),雖然廣泛被采用,但這種控制方式有很大的局限性。原因在于,搏動式以及者非搏動式心室輔助裝置都采用恒定周期的工作方式,裝置工作的泵血期經(jīng)常與心臟自主收縮期重疊,造成心臟的后負荷顯著地升高,增加了心臟的代謝

3、做功,這與循環(huán)輔助的初衷相悖。
　　本課題依托上海市科委重點科研項目(09441901300),設計一種基于心動節(jié)律驅動的同步式左心室輔助裝置,旨在解決前述臨床治療中遇到的問題。課題的硬件系統(tǒng)基于ARM9嵌入式平臺,利用有創(chuàng)血壓傳感器獲取實時動脈壓數(shù)據(jù),采用伺服電機作為動力裝置驅動氣缸推動搏動式血泵工作。軟件系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng),實現(xiàn)了模塊化的伺服電機和ADC驅動,利用QT圖形庫實現(xiàn)人機界面。心動周期識別算法涵蓋動脈壓信號的