心力衰竭已经成为人类致亡的主要疾病。随着技术的改进和发展,左心室辅助装置(LVAD)成为挽救末期心力衰竭患者的主要手段,其良好的辅助控制策略是攻克心力衰竭的关键技术。叶轮式LVAD仿生控制研究成为一个国际研究重点。　　 叶轮式LVAD仿生控制研究的关键问题是:1.建立仿生模型:2.良好的仿生控制策略。但是,以往所建生理循环系统模型相对复杂或过于简化,叶轮式LVAD辅助衰竭心脏仿生控制理论研究尚处于探索阶段,没有简单有效的控制目标。针对这两个问题,本文从建立模型、改进模型及模型仿真来探索LVAD的仿生控制机理。　　 具体做法是:采用电网络模型法建立一个改进型五阶集总参数心血管循环系统电路模型,另外采用一个时变电容和一个心肌电阻模拟左心室。根据基础电路法列写状态方程,根据人体实际生理状况和临床数据制定模型参数,应用Matlab编程仿真,模拟健康心脏的血液动力学特性、健康心脏的四种生理状态,以及Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级衰竭心脏的血液动力学特性,并通过改变前后负荷验证模型的有效性;通过LVAD+衰竭心室组合模型,模拟四级衰竭心室的抽空现象及左心室压与左心房压跟随泵转速变化时的曲线,确定LVAD辅助衰竭心室的泵转速,建立泵转速与泵辅助能力之间的函数,进而探讨叶轮式LVAD与衰竭心脏联合仿生控制理论。　　 模拟结果表明:所建模型简单有效,可准确模拟健康状态和衰竭心脏的血液动力学特性,改进的左心室模型能更全面地反映心脏的工作机理和功能。建立的叶轮式LVAD+衰竭心脏组合模型,可揭示叶轮式LVAD与衰竭心脏的联合仿生控制机理;建立的泵转速与泵辅助能力之间的函数,为叶轮式LVAD仿生控制策略的制定提供了理论依据。