导读:本文包含了心血管系统建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:心血管系统,冠状动脉循坏,二尖瓣,心力衰竭
心血管系统建模论文文献综述
张超慧,赵凤,冯云鹏,王文斌,匡宝平[1]（2019）在《心血管系统建模仿真的研究进展及医学应用》一文中研究指出背景:近年来,建模仿真技术作为一种有效的测试研究手段在军事演练、工业试验及医疗检测等众多领域得到了越来越多的信赖和应用,其中以医疗心血管系统为例就汇集众多的学科及行业人员加入了该方面研究。目的:通过对相关论文的分析和总结,提供较为全面的心血管系统仿真介绍及方法参考。方法:以"心血管系统,建模仿真,心脏模型"和"cardiovascular system,modeling simulation,the heart model"为检索词进行查找,应用计算机在PubMed数据库、维普科技期刊全文数据库和中国知网-期刊论文库中检索1974年至2018年与心血管建模仿真相关应用的相关文章,对心血管系统建模方法、系统仿真分类种类以及近年来心血管建模仿真在冠心病、心瓣膜病、心力衰竭、高血压病、心肌梗死等心血管疾病中的应用进行了概括性总结,进而对心血管后续研究发展进行了展望和预测分析。结果与结论:(1)根据临床、医学教学及科研需求整理总结包括:冠状动脉循环系统的血流动力学模型,对冠心病情况下的冠状动脉循环系统进行仿真,解决了创伤性破坏及价格昂贵的问题;对冠心病的早期诊断和治疗具有重要意义;(2)二尖瓣叁维仿真模型分析了二尖瓣的应力分布,在几何结构上体现更为精细,可以辅助完善治疗方案,间接降低手术风险;(3)心血管系统着重分析研究较多的电网络模型报道,对心血管系统疾病中的临床分析和诊断具有一定的辅助作用;(4)人体左心室的叁维有限元力学模型的建立,对心肌梗死病变情况下电兴奋传播和心肌梗死病变进行仿真,可以指导临床分析验证;(5)通过心血管系统建模仿真全面总结,有助于进一步增进对心血管疾病机制的认识,同时对心血管疾病的预防、辅助诊断和临床治疗也具有重要意义。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2019年07期）
王慧[2]（2017）在《基于左心室辅助的心血管系统建模与控制策略研究》一文中研究指出当今社会,心衰已日益成为威胁人类健康的主要因素之一。疾病终末期时移植则成为唯一解决方案,但供体心脏一直供不应求。因此,设计在术后恢复或等待供体的过程中起到过渡作用的心室辅助设备显得尤为重要。心室辅助设备即可以代替部分或全部心脏完成器官灌注,维持人体正常需求的机械设备。研究过程中直接进行动物实验与人体在体实验,需要进行大量的尝试,不仅耗时耗力,且存在局限性与差异性。通过建模仿真则可以直观、详尽的对心血管血液动力学参数进行数值与变化趋势等方面的研究,为医学研究提供诊断与研究依据。本文的主要研究内容如下:(1)提出基于流体网络理论与电网络理论类比关系得到的心血管系统的等效电网络集中参数模型。并在MATLAB/Simulink中搭建数学模型并进行相应仿真,对心血管系统正常情况与舒张性心衰、收缩性心衰、混合性心衰与外周阻力增大性心衰分别进行模拟并给出了血液动力学结果。通过数值分析可得外周阻力、顺应性等生理参数对心输出量、血压、血流等血液动力学参数的影响。并将所得结果与实际比较,验证了其正确有效性。(2)提出心血管系统-血泵并联耦合模型,模拟心室与血泵同时向动脉输送血液的情况。搭建模型模拟研究了血泵动力学特性对心血管系统各参数值的影响,同时通过控制泵速线性升高研究转速对血泵血液输出量的影响,找到发生抽吸的临界点,并限定转速于一定范围内。使转速的最大值与最小值分别为发生抽吸和回流的临界值。(3)为研究泵转速对血泵压力与血流输出量的影响,进而从血流量、平均动脉压、脉压差、心室卸载程度等方面研究血泵输出量对心血管系统的影响。以主动脉和左心室平均压差为参考量,分别设计了模糊PI控制器和动态自适应滑模控制器实现对血泵转速的控制。搭建模型对控制器效果进行验证,得到在不发生抽吸与返流的情况下,可使得主动脉和左心室平均压差约75mm Hg,平均主动脉压约为100mm Hg,脉压差不小于20mm Hg,血流量约5L/min,实现心室部分卸载,达到了预期效果。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
田玉龙,钟红珊[3]（2016）在《五指山小型猪在心血管系统疾病建模中的应用》一文中研究指出五指山小型猪是中国特有的、具有自主知识产权的高度近交猪种,具有遗传性稳定、体型小、体重轻、抗逆性强等特点,因组织器官结构及生理生化指标与人类相似,已越来越广泛地应用于医学研究领域。在我国,五指山小型猪被用来构建高脂血症模型、动脉粥样硬化模型、急慢性心肌缺血致急性心肌梗死模型和心力衰竭模型、心脏骤停模型、心肺复苏后心肌代谢评估等心血管疾病模型。五指山小型猪在心血管系统解剖及生物学行为与人高度相似,将会在未来心血管疾病研究中发挥日益重要的作用。(本文来源于《介入放射学杂志》期刊2016年04期）
刘洋,冯娜,张曦,常小红,卢虹冰[4]（2015）在《推拉效应对心血管系统影响的建模仿真研究》一文中研究指出目的:建立可仿真推拉效应引起人体心血管变化的、非线性分布式人体心血管系统模型,并通过与真实实验数据对比,验证模型的有效性。方法:在分析推拉效应对心血管系统影响的基础上,对模型进行设计,并利用Pascal语言,建立一个将心脏、血管系统和反馈机制相结合的闭环心血管系统模型。结果:建立的分布式模型包括左、右心室和心房4腔室,大中动、静脉血管各22段,中小动、静脉等外周血管12段,并包含颈动脉压力调节和静脉塌陷模型。仿真结果与报道的人体旋转床和离心机实验数据相近。结论:该模型可以有效地模拟飞行员做推拉动作时心血管系统的响应,为推拉效应的研究提出了一个经济、实用的方法。(本文来源于《医疗卫生装备》期刊2015年04期）
王末,王群,刘志文[5]（2015）在《结合呼吸运动的改进型多分支心血管系统建模与仿真》一文中研究指出目的根据电网络模型法提出一个改进型的多分支人体心血管系统模型,以深入研究人体心血管及体循环系统。方法该模型包括心脏、肺循环、头颈循环及四肢循环,共包括48个微分方程,在此基础上建立了呼吸运动中心肺交互作用的数学模型,并应用MATLAB软件中的SIMULINK模块仿真实现得到各段血管的血压及血流量等生理信号。结果模型可模拟健康及多种心血管疾病的血压血流状态,模拟波形与Physio Bank数据库中实际生理波形相符,在健康、心力衰竭及动脉粥样硬化叁种条件下,模拟波形的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、每搏输出量(SV)及心输出量(CO)等生理参数均符合临床测量值。将所选数据库中的呼吸信号代入模型后,可直接观察心率和血压随呼吸运动的变化规律:吸气过程经约1.5~2 s的延迟后心率代偿性加快,呼气过程则发生相反的变化趋势,与实际心肺交互过程中的呼吸性窦性心律不齐(respiratory sinus arrhythmia,RSA)现象相符。结论此改进型心血管及体循环系统模型的仿真结果与临床实际数据相符,灵活性高,对诊断和治疗心血管系统疾病具有重要意义。(本文来源于《北京生物医学工程》期刊2015年01期）
肖汉光[6]（2012）在《心血管系统的电网络建模及动脉硬化与狭窄诊断研究》一文中研究指出心血管系统是维持人体正常运作的重要系统，也是疾病高发区。心血管疾病己成为威胁人类生命的最危险因素之一，全球约叁分之一的人死于心血管疾病。心血管疾病的早期诊断对降低心血管疾病导致的死亡率和经济负担具有重要意义。为研究心血管疾病中动脉硬化和狭窄的早期诊断，本文主要围绕心血管系统的电网络建模与仿真、动脉硬化和狭窄诊断模型的建立、心血管动力学参数检测仪器研发和临床实验四个方面展开研究。通过比较动脉系统与电网络系统之间的对应关系，提炼和总结了集总参数电网络模型的特点，建立了上肢动脉的电网络模型，采用数值计算方法和Matlab中Simulink/Simpowersystem模块进行模型求解和仿真，结果与实际数据符合较好。但该模型不能有效模拟脉搏波的传播和反射等现象。在55段人体动脉树分布式电网络模型的基础上，提出了新的基于数据链表和递归算法的模型求解方法，实现模型的自动求解计算。利用模型和算法对正常人的脉搏波传播进行了仿真，得到动脉树中各点血压和血流波形，并将结果以3D形式呈现，能直观分析脉搏波的传播和反射特性。分析了身高、心率、每搏输出量、动脉内径和壁厚等不同生理参数对血压和血流波形的影响，同时分析了动脉顺应性、外周阻力、动脉长度、动脉内径和壁厚对动脉树输入阻抗的影响。结果表明：不同因素对血压波形、血流波形和输入阻抗的影响有较大不同，呈现各自独有特征，是人体动脉树生理病理诊断的重要辅助参考。利用分布式电网络模型对动脉硬化和动脉狭窄进行了模拟仿真，结果表明：该模型能准确模拟PWV随动脉硬化程度的改变而改变；能有效模拟脉搏波反射对收缩压增强指数的影响；能有效模拟动脉硬化参数改变对全身动脉系统中的血压和血流波形的影响；能准确模拟动脉狭窄的位置、大小和程度对ABI、血压和血流波形的影响；传递函数能有效反映动脉狭窄的位置、大小和程度等信息。以输入阻抗为动脉狭窄的特征参数，结合支持向量机建立了动脉狭窄预测模型，预测结果表明：不同狭窄度的总准确率均在82%以上，且准确率随着狭窄程度的增加而增加，当动脉狭窄程度超过60%时，准确率大于90%；离心距离越近准确率越高，主动脉弓狭窄的准确率为95%左右，但对于离心距离较远(股动脉以下)的中度动脉狭窄（50%）的预测有一定的局限，准确率约为50%。但当动脉狭窄为90%及以上时，SVM对离心距离较远动脉狭窄的预测准确率上升为91.6%。以传递函数为动脉狭窄的特征参数，结合支持向量机建立了动脉狭窄预测模型，结果表明：动脉狭窄阈值取90%时，SVM十次交叉验证的平均准确率为97.8%；对于中度和重度（50%和90%）动脉狭窄，利用传递函数预测传递函数两点之间的动脉狭窄较为理想，准确率分别在87%和99%以上，而对传递函数两点之外的分支动脉段狭窄有一定的局限性，预测颈动脉狭窄的总准确率Q分别为62.1%和91.4%，灵敏度QP分别在25.8%和18%左右。提出了利用传递函数和支持向量机对动脉狭窄分段定位的新方法，结果表明：动脉狭窄50%、60%、70%、80%和90%时预测总准确率Q分别为82.0%、80.0%、81.4%、83.7%和91.5%，说明对动脉狭窄度为90%及以上的情况能较好地定位，但颈动脉和锁骨下动脉狭窄的定位准确率分别为85.7%和44.4%，说明在传递函数两点之外狭窄的分段定位有一定局限性。利用LabVIEW开发平台，开发和研制出心血管系统动脉硬化和动脉狭窄检测仪YF/XGYD-2000B，该仪器能检测PWV、ABI、ASI、C1和C2等多项参数和指标。通过YF/XGYD-2000B与无创血压模拟仪的对比测试，证实该仪器测量血压的准确性和可重复性；通过与欧姆龙动脉硬化检测仪的临床对比研究，证实了该仪器动脉硬化和狭窄检测的有效性；通过仪器自身多参数的比较，证实了参数间的良好相关性，并分析了与动脉硬化和狭窄相关的其他常规参数的关系；通过脑梗塞病人的PWV与年龄、SBP和ABI进行了分析，得到了较好的临床效果，体现了其应用价值。(本文来源于《重庆大学》期刊2012-04-01）
郑莉[7]（2009）在《心血管系统的电路建模及电磁生物效应研究》一文中研究指出随着科学技术的飞速发展,电磁辐射成为危害人们健康的重要隐患。经过国内外学者长时间的研究,发现电磁场对心血管系统会产生影响。所以,就有必要去研究电磁场对心血管系统的影响。本文在对心血管系统的生理知识和心血管系统建模的基本方法论证的基础上,采用建立电路模型与仿真的方法来研究电磁场对心血管系统的影响。分析了心脏、动脉系统的电路模型以及神经调节机制中的颈动脉窦-主动脉弓减压反射的数学模型。从能量角度和血流动力学角度详细阐述了生理上的耦合机制,并根据血液流动的基本参量与电学参量之间的比拟关系对心脏电路模型和动脉系统电路模型进行耦合,进行了MATLAB仿真。针对电磁场对心血管系统的影响主要是神经调节功能,进一步对模型加入神经调节机制的数学模型,进行正常生理情况下的仿真和分析,结果完全符合生理学上的心脏泵血机制,说明本文所建立的心血管系统的电路模型是正确的,与人体正常生理情况相符合。通过分析心血管系统的电磁生物效应的机理以及流行病学调查和动物实验,发现电磁波会引起交感传出频率和迷走传出频率发生变化,据此对模型相应参数进行调整,从外周血管阻力、心肌收缩能力和心动周期叁个方面分别对电路模型进行仿真,用数字定量地说明了电磁场对心血管系统确实有影响,而且还会诱发疾病。(本文来源于《郑州大学》期刊2009-05-01）
鄂珑江,吴效明,胡玉兰[8]（2008）在《心血管系统建模的研究进展》一文中研究指出心血管系统是较早引入模型方法研究的系统之一。本文就心血管系统模型的国内外研究现状与进展以及心血管系统建模仿真的发展趋势进行综述。(本文来源于《现代生物医学进展》期刊2008年08期）
孙磊[9]（2008）在《心血管系统仿真建模与脉搏波分析研究》一文中研究指出脉搏波中包含了丰富的人体心血管系统生理病理信息,研究脉搏波与人体心血管生理参数的关系有利于心血管疾病的临床诊断与治疗,也有助于新型医疗仪器的开发。本论文在综述了各种心血管系统模型及研究的基础上,建立了单、双弹性腔仿真模型,并进一步研究了各种不同生理参数条件下人体脉搏波的特点及相关性。论文主要包括以下几个方面:首先介绍了心血管系统基本知识和建模方法,详细叙述了心血管系统建模研究历史及电网络模型的发展进展,在此基础上提出本研究的背景、意义和主要工作。其次,基于windkessel理论相继建立了心血管系统一阶、叁阶simulink仿真模型,并对子模块的设计、参数确定,实验结果与临床数据的符合程度作了详细的讨论。论文将所建立的模型应用到不同人体生理参数条件下的仿真实验,分析了单参数对收缩压、舒张压、脉压以及重搏波波形的影响;针对叁种典型的心血管系统疾病(心力衰竭、高血压、动脉硬化)进行仿真,分析生理参数与脉搏波变化的关系,与临床统计结果基本一致。课题部分成果可应用于载人航天相关仪器开发。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-05-01）
吴效明,张燕儒,陈丽琳,周静,袁衡新[10]（2006）在《心血管系统的神经调控作用分析与建模》一文中研究指出心血管循环系统受心血管中枢神经的控制调节作用,心血管神经调节系统的调节包括动力学方面和生物化学方面的调节,涉及到以下的生理量或激素,例如:血压、血氧浓度、肾上激素等,这些都受自主神经系统ANS(Autonomic Nervous System)的控制。这里仅对动力学上的调节进行了讨论。动力学的反射调节有:主动脉压力感受器反射、化学感受器反射(通过改变呼吸来反馈)、心肺感受器反射,以及呼吸力学的影响。我们在建立模型中主要着重考察压力感受器的反馈作用。(本文来源于《第八届全国生物力学学术会议论文集》期刊2006-12-19）
心血管系统建模论文开题报告
（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：
当今社会,心衰已日益成为威胁人类健康的主要因素之一。疾病终末期时移植则成为唯一解决方案,但供体心脏一直供不应求。因此,设计在术后恢复或等待供体的过程中起到过渡作用的心室辅助设备显得尤为重要。心室辅助设备即可以代替部分或全部心脏完成器官灌注,维持人体正常需求的机械设备。研究过程中直接进行动物实验与人体在体实验,需要进行大量的尝试,不仅耗时耗力,且存在局限性与差异性。通过建模仿真则可以直观、详尽的对心血管血液动力学参数进行数值与变化趋势等方面的研究,为医学研究提供诊断与研究依据。本文的主要研究内容如下:(1)提出基于流体网络理论与电网络理论类比关系得到的心血管系统的等效电网络集中参数模型。并在MATLAB/Simulink中搭建数学模型并进行相应仿真,对心血管系统正常情况与舒张性心衰、收缩性心衰、混合性心衰与外周阻力增大性心衰分别进行模拟并给出了血液动力学结果。通过数值分析可得外周阻力、顺应性等生理参数对心输出量、血压、血流等血液动力学参数的影响。并将所得结果与实际比较,验证了其正确有效性。(2)提出心血管系统-血泵并联耦合模型,模拟心室与血泵同时向动脉输送血液的情况。搭建模型模拟研究了血泵动力学特性对心血管系统各参数值的影响,同时通过控制泵速线性升高研究转速对血泵血液输出量的影响,找到发生抽吸的临界点,并限定转速于一定范围内。使转速的最大值与最小值分别为发生抽吸和回流的临界值。(3)为研究泵转速对血泵压力与血流输出量的影响,进而从血流量、平均动脉压、脉压差、心室卸载程度等方面研究血泵输出量对心血管系统的影响。以主动脉和左心室平均压差为参考量,分别设计了模糊PI控制器和动态自适应滑模控制器实现对血泵转速的控制。搭建模型对控制器效果进行验证,得到在不发生抽吸与返流的情况下,可使得主动脉和左心室平均压差约75mm Hg,平均主动脉压约为100mm Hg,脉压差不小于20mm Hg,血流量约5L/min,实现心室部分卸载,达到了预期效果。
（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。
心血管系统建模论文参考文献
[1].张超慧,赵凤,冯云鹏,王文斌,匡宝平.心血管系统建模仿真的研究进展及医学应用[J].中国组织工程研究.2019
[2].王慧.基于左心室辅助的心血管系统建模与控制策略研究[D].吉林大学.2017
[3].田玉龙,钟红珊.五指山小型猪在心血管系统疾病建模中的应用[J].介入放射学杂志.2016
[4].刘洋,冯娜,张曦,常小红,卢虹冰.推拉效应对心血管系统影响的建模仿真研究[J].医疗卫生装备.2015
[5].王末,王群,刘志文.结合呼吸运动的改进型多分支心血管系统建模与仿真[J].北京生物医学工程.2015
[6].肖汉光.心血管系统的电网络建模及动脉硬化与狭窄诊断研究[D].重庆大学.2012
[7].郑莉.心血管系统的电路建模及电磁生物效应研究[D].郑州大学.2009
[8].鄂珑江,吴效明,胡玉兰.心血管系统建模的研究进展[J].现代生物医学进展.2008
[9].孙磊.心血管系统仿真建模与脉搏波分析研究[D].浙江大学.2008
[10].吴效明,张燕儒,陈丽琳,周静,袁衡新.心血管系统的神经调控作用分析与建模[C].第八届全国生物力学学术会议论文集.2006