Введение
Глава 1. Обзор существующих методов и принципов вспомогательного кровообращения 13
1.1. Обзор методов вспомогательного кровообращения, классификация существующих типов АВК 13
1.1.1. Классификация методов механической поддержки кровообращения 13
1.1.2. Шунтирование желудочка сердца 14
1.2. Основные проблемы управления роторными насосами (РН) 17
1.3. Обзор принципов получения информации о параметрах работы АВК на базе насосов роторного типа и о состоянии сердечнососудистой системы 26
1.3.1. Прямое измерение напора и расхода 26
1.3.2. Косвенное измерение напора и расхода 27
1.3.3. Определение частоты сокращений естественного сердца, индекса пульсаций, индекса пульсационного отношения 30
1.4. Обзор систем управления АВК на базе насосов роторного типа 32
1.5. Медицинские биотехнические системы 34
Выводы 36
Глава 2. Разработка теоретических основ биотехнической системы кровообращения 38
2.1. Постановка задачи разработки биотехнической системы 38
2.2. Обзор математических моделей системы кровообращения 40
2.3. Общая структура математической модели системы кровообращения человека 44
2.4. Исследование модели СК 48
2.4.1. Организм без нарушений СК в состоянии покоя 49
2.4.2. Организм без нарушений СК при физической нагрузке различной интенсивности 51
2.4.3. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя) 54
2.4.4. СН (состояние покоя) 55
Выводы 57
Глава 3. Исследование биотехнической системы кровообращения 58
3.1. Общие положения по применению роторных насосов в поддержке системы кровообращения 58
3.2. Описание используемого центробежного насоса крови 59
3.3. Описание используемого осевого насоса крови 61
3.4. Экспериментальное определение характеристик насосов 64
3.4.1. Описание экспериментального комплекса 64
3.4.2. Исследование расходно-напорных характеристик центробежного насоса 67
3.4.3. Исследование расходно-напорных характеристик осевого насоса 73
3.4.4. Исследование гидравлического сопротивления подводящих каналов насоса 79
3.5. Косвенное измерение параметров БТС кровообращения 82
3.5.1. Измерения тока и скорости вращения рабочего колеса РН 83
3.5.2. Косвенные измерения напора и расхода РН 84
3.5.3. Косвенные измерения ЧСС 93
3.5.4. Определение критических режимов работы АВК и степени поддержки СК 95
3.5.5. Определение ударного объема и объемного кровотока 97
3.6. Управление БТС 99
Выводы 103
Глава 4. Реализация и тестирование биотехнической системы кровообращения 105
4.1. Исследование объединенной модели БТС 105
4.1.1. СН (состояние покоя, бодрствование) 105
4.1.2. СН (состояние сна) 107
4.1.3. СН (состояние легкой физической нагрузки) 108
4.1.4. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя и легкой физической нагрузки) 109
4.2. Реализация БТС кровообращения 111
4.2.1. Аппаратное обеспечение БТС 111
4.2.2. Программное обеспечение БТС 113
Выводы 116
Общие выводы 117
Список литературы 119
Приложение 131
