硬件在循环模拟的血管管相互作用的模拟

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械开发 医疗器械开发
• 物理模拟生理学模拟

背景情况:

• 传统的体外循环系统 (ECC) 测试严重依赖于动物实验,这带来了伦理和可重复性的挑战.
• 需要患者生理相互作用的功能特别难以使用动物模型进行测试.
• 硬件在循环 (HIL) 模拟器为先进的ECC系统开发提供了一个有希望的替代方案.

研究的目的:

• 介绍一种新的HIL模拟器,用于模拟ECC系统中管和血管之间的液压相互作用.
• 开发弹性容器的液压模型,重点关注负面跨壁压力和容器崩现象.
• 设计一种通用电阻执行器,能够模拟广泛的血管电阻.

主要方法:

• 对弹性血管的液压模型的推导,强调在负面跨壁压力下崩.
• 设计和实施一种通用电阻执行器,用于模拟血管电阻.
• 将液压模型和执行器集成到一个交互式HIL模拟器中.

主要成果:

• 开发的HIL模拟器准确地模拟了管和血管之间的液压相互作用.
• 液压模型有效地捕捉了在负面跨壁压力下船舶崩现象.
• 通用电阻执行器成功地模拟了HIL环境中的生理血管电阻.

结论:

• 本次展示的HIL模拟器为ECC系统的动物试验提供了一个可行的,道德的和可重复的替代方案.
• 这种模拟方法可以通过模拟生理相互作用来实现自动化,控制和安全功能的现实测试.
• HIL模拟器的交互性允许测试中的设备表现得好像与真实患者互动一样.