基于心率的主动脉血泵流量控制

摘要

背景:随着人工心脏研究和应用的不断发展,在装置的性能上,人们希望它能符合自然心脏的生理机制,满足受者的生理需求。目的:针对主动脉血泵的控制,提出了基于心率的血泵流量控制算法。方法:通过分析心率与流量之间的关系,建立了心率与流量的关系模型,并根据人体心率流量关系验证血泵流量模型的准确性。运用PID控制算法对血泵流量进行控制。结果与结论:仿真结果表明血泵可以实现快速稳定的输出。当心率为75次/min时,流量能达到5.01L/min;在50～120次/min心率范围内,流量会随着心率的提高而增大;当心率大小于50次/min或于120次/min时,血泵工作在恒流量状态下。通过PID控制,可使流量在0.1s内跟踪上参考流量。基于心率的血泵流量模型能反映人体血流量需求,通过控制血泵可实现满足人体需求的流量输出。