一种模拟血液循环系统实验研究

目的 研究一种能够准确复现人体血流动力学环境的模拟血液循环系统（mock circulation system,MCS）用于心室辅助装置（ventricular assist device, VAD）、人工心肺机等人工器官研发过程中的体外测试。方法 建立一套包括体肺循环的双心驱动MCS,基本涵盖心血管系统的主要生理特征及功能,其中对瓣膜和动脉的模拟提出采用硅胶材料制作的新方式。该系统可以通过调整控制系统参数或结构参数来模拟正常人体、心衰、瓣膜疾病、动脉硬化以及外周阻性变化等多种生理环境,并利用传感器与控制系统实现压力、流量的实时显示、控制和数据保存。结果 该MCS模拟正常人体和多种病症下的血流动力学环境均与人体实际情况基本一致。并且新的瓣膜和动脉模拟方式减小了压力波动,使模拟效果更好。在模拟心衰病症下使用航天泰心HeartCon型VAD接入系统,可以看到其血流动力学环境（主动脉压力、左心室压力、心排量等）均能恢复到正常范围。结论 该MCS能够准确复现多种生理状态下体肺循环的血流动力学环境,为VAD等人工器官的性能测试和控制策略的设计提供有效的实验平台。同时,采用硅胶材料制作瓣膜和动脉的模拟方式也可以作为MCS研究中的新思路进一步完善。