1. 研究目的与意义（文献综述）

截至目前，全世界范围内每年有超过30万人口因心力衰竭而死亡，并且每年新增大约200万的心力衰竭患者。可供心脏移植的供体严重不足，以美国为例,每年大约新增40000名心脏病患者,其中仅有2300余人能接受心脏移植手术,大部分病人需要循环辅助设备来维持生命，直到寻找到合适的心脏供体。仅仅依靠心脏移植显然已经不能满足心衰患者的治疗要求，心脏移植仍然是治疗心衰终末期患者唯一永久有效的办法，心室辅助装置（wentricular assitant device）成为治疗心衰最后的希望。人工心脏泵是治疗终末期心脏衰竭最有效的心室辅助装置之一，在心脏术后心肌功能恢复、心脏移植过渡期间和永久性心脏替代方面发挥了重大作用，显著提高了终末期心衰患者的生活质量和生存年限。在过去 20 年中，血泵作为一种前景广阔的左心室辅助装置得到世界各地医师和患者的广泛接受，许多研究机构都开发出自己的产品。

人工心脏泵主要分为轴流式血泵、离心式血泵和混合式血泵。其中轴流式血泵因其结构紧凑、重量轻、更容易移植等优势，得到了广泛的研究和应用，轴流式血泵作为一种左心室辅助装置，对于心脏病患者尤其是等待移植的重症患者，具有重要的意义。

在心脏辅助装置的研究阶段，虽然直接采用体内植入实验测试心脏辅助装置的特性更符合实际工况，但动物体内植入实验费用高、周期长，且碍于技术困难对装置的流体力学特性难以准确判断，比如效率、流量、压力等指标。因此血泵研究者在血泵研制的初级阶段设计体外循环试验，即通过搭建与人体生理状况相似的体外循环装置，改变血泵的入口压力模拟左心室舒张期压力，或模拟左房和肺静脉压力，使用相关的传感器采集相关的数据信号，分析血泵的水力特性能否满足人体的生理要求。相比临床实验，体外循环实验可以在短时间内低成本的条件下完成血泵的水力特性研究。可直接判定血泵的水力特性能否满足生理要求，间接证实血泵的辅助循环作用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本论文以本课题组自主研发的一款轴流式血泵体外循环实验装置为研究对象。实验装置原理图如图2.1所示：

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅国内外文献资料，全面了解相关理论与技术，撰写并完成开题报告；

4 周：运用multisim设计出信号调理和转换电路，对不同传感器的输出信号进行调理和转换，便于后续的数据采集。

5-7周：设计数据采集系统，选择单片机，设计单片机外围硬件电路，编写数据采集和控制以及与上位机通信程序。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]rohit rana, karl q, schwarz, jason r, kolodziej. non-invasive fault detection in an axial flow blood pump used as aventricle assisive device[c]asme,new york,2014

[2]christopher j,nassau,timothy j,wray,ramesh k. agarwal. computational fluid dynamic analysis of a#8194;blood#8194;pump: an fda critical path initiative [c]asme,washington,2016

[3]world heritage encyclopedia.labview[m].world heritage ency clope- dia,2015