项目来源
国家自然科学基金
试验台背景
目前,全球有超过6430万人患有心力衰竭。在药物治疗不理想、供体缺乏的情况下,通过植入血泵进行临时或者长期心脏辅助已成为有效治疗方案。
心室辅助装置(ventricular
assist device,VAD)作为活体心脏的暂时性或永久性替代品应运而生,它的出现为药物和外科治疗无效的心力衰竭或心脏移植前的过渡支持提供了新的治疗手段,为心力衰竭治疗提供了新的发展方向。已有研究表明,VAD的应用可以控制终末期心衰患者的病情,降低患者的死亡率。然而,VAD在进入临床使用前还是一个原型样机,需要通过实验对其泵血等功能和性能进行全面的测试和评估。评估实验可按评估环境和工具分为两个阶段:体外实验和体内实验(动物体内实验,临床实验)。
体外模拟循环系统主要模拟人体的血管外周阻力、血管顺应性、惯性和压力流量等生理信号,给新开发的VAD提供了一个测试平台。VAD在进行动物体内实验之前,必须要在体外模拟循环系统中进行性能测试,基于MCS的体外模拟实验可以对VAD进行全面的性能评估,为VAD的优化提供有用信息,且可控性和重复性高。这可以大幅减小实验风险,降低实验成本,缩短实验和VAD的开发周期,为血泵的开发提供支持。
试验台功能
1、模拟正常、心衰等人体多种生理状态下的血液循环特征,包括左心室压力、主动脉压力、流量、外周阻力、主动脉顺应性等;
2、实时采集模拟的特征数据,在上位机显示;
3、接入血泵,进行血泵辅助实验。