全球各类终末期心脏病患者巨大部分已经无法依靠药物治疗，且因为没有移植供体，大多数患者在痛苦中死亡，心脏移植是治疗终末期心血管疾病的最有效的方法，但是国内供心极少巨大多数患者无法得到及时治疗。研发可以替代人类心脏的全人工心脏是治疗终末期心脏病患者的最有效的途径。该研究设计并完成了采用启动回路驱动的全人工心脏，并用AMESim对气动回路进行了仿真，气动回路可以满足设计需求并确定了主要气动元件的参数。设计了电气回路，并完成了电气回路的搭建。最后用Labview和C语言编写了上位机，完成了对整个人工心脏的控制。该研究项目利用美国MCS体外循环模拟系统对全人工心脏进行实验，并且通过改变心率和占空比和心搏量等参数，观察并记录了测试系统的测试结果。通过分析测试结果，得出了人工心脏与测试系统测得血压的关系，发现了占空比、气体压力和主动脉收缩压值满足三元一次函数。找出了控制算法，完善了控制程序。进行了评估性实验，右心房腔、肺动脉腔和左心房腔的血压数值都在10~30mmHg之间，主动脉收缩压值的最大误差为4.17%，以上指标都满足设计要求。该研究还建立了主动脉血管和血液的数学模型，并用ANSYS Workbench进行了数值模拟。对仿真结果进行了分析，发现人工心脏和生物心脏在120/80mmHg血压输出的情况下，人工心脏的血液和血管变化情况基本跟生物心脏的变化情况一致，可以满足人体生理要求。通过对本次所研制全人工心脏的完善及改进，为未来进一步研发适合长期植入人体的电动液压人工心脏及便携式心室辅助装置奠定了坚实的基础。此次成果可与医疗企业合作最终实现全人工心脏的产品化并将其推向市场。提高心脏病患者的劳动能力和生活质量，延长其寿命，造福社会。

哈尔滨医科大学附属第二医院心外三科

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