论文部分内容阅读
心脏的周期性搏动以及血管系统的弹性扩张和收缩作用形成了人体脉搏波的复杂特征,脉搏波沿动脉网络传播过程中不断复合各个血管段外周反射波,最终在人体浅表检测到的脉搏波信号里包含了丰富的人体生理、病理信息。中医脉诊通过分析桡动脉寸口部的脉象诊断人体的生理和病理状态,为无创心血管疾病诊断积累了丰富经验,为了将中医脉象诊断量化,需要研究和分析脉搏波的传播和反射过程,以及不同状态下生理参数改变对应的脉象变化,本文使用心血管系统模型实现了多种生理病理状态下的中医脉象仿真,同时探讨了人体血管网络中的脉搏波的传播和反射过程以及脉象形成机理。本文通过对固液耦合流动的Navier-Stokes方程的简化和假设求解,得到依赖于血管段生理参数的血管段本构方程,将描述血管段的集总参数单元以等效电网络的方式搭建血管系统仿真模型;引进符合三阶段动作模式的心脏瓣膜模型并优化心脏模型,观察主动脉根部压力波切迹的形成和变化过程,并为研究血管网络中脉搏波的变化提供多种输入;利用一维脉搏波求解器分析了血管网络中的脉搏波传播和反射过程,分析了中医寸关尺三部诊脉对脉搏波的影响,试验了人体动脉网络末端反射波对桡动脉处脉搏波的影响;建立左上肢动脉耦合左心循环模型以仿真心血管生理参数改变对应的中医脉象的变化情况,实现了典型平弦滑脉象以及高血压弦脉的脉象仿真。以模型方法模拟心血管系统参量的状态变化,不仅有益于研究脉搏波的传播和反射过程,也能为现代医学的研究提供佐证和实验思路,帮助医生预测病人心血管疾病的病变过程,除此之外,可以模拟生命辅助设备在临床测试中的应用效果,并提供病人特异性的设计方案。随着对脉象形成机理的进一步研究,心血管生理参数改变对应脉象变化的内在机制会逐渐明确,这有利于推广中医脉诊,提供便利高效的无创诊疗手段。