器官保护技术的集中参数模型研究

• 作 者: 苌佳怡
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 心脏移植 器官保护技术 保护模式 心功能评估模式 集中参数模型

心脏移植是终末期心力衰竭最有效的治疗手段。供体心脏的数量是心脏移植的最大制约因素,高质量的心脏保存是提高移植手术成功率和远期生存率的重要环节。目前,常温氧合血不停跳器官保护技术较之于常用的低温冷藏保存法,能大幅度延长心脏体外存活时间,减少对心脏的损伤,但最优的灌注参数与心脏功能的评价指标尚不明确。本论文基于器官保护技术,结合集中参数模型理论,研究离体心脏最优的灌注参数,探讨评价心功能的指标,最后设计离体心脏保存室。首先,建立离体心脏保护模式下的集中参数模型,实现对心脏冠脉系统的灌注,通过改变集中参数变量,确定最优的灌注流量与灌注压力。其次,建立心功能评估模式下的集中参数模型,评估左心功能,探讨主动脉压力、左心室容积以及收缩力/容积函数在心功能中的作用。最后,根据数值研究的基础,综合考虑心脏的生理特点与体外保护时的实际情况,设计了离体心脏保存室,用以保存、运输离体心脏。研究结果表明,第一,建立了离体心脏保护模式的集中参数模型,此模型实现的是对冠脉系统的灌注,最优的灌注压力为45 mm Hg,灌注流量110 ml/min;第二,建立了心功能评估模式的集中参数模型,评估左心的功能,模拟结果显示,当加大后负荷时,主动脉压力升高,左心室的容积变大,收缩力/容积函数降低,均表明了左心的收缩力更大,储血量更高。第三,通过理论研究的基础,设计了离体心脏保存室,其能够提供循环可再利用的血液,保证心脏在水平方向上的平衡,接口的设计可减少对心脏自身血管和瓣膜的损伤。总之,本文为体外保存离体心脏提供灌注保存的场所,并仿真了保护模式下的最优灌注参数以及心功能评估模式下的指标,为衡量体外保护离体心脏的效果提供了有力的参考,为临床上提供更适合、更完善的心脏和移植手术的成功提供有利的保障。