پزشکی نمایم. در نهایت بر خود لازم میدانم از تمام عزیزانی که به نوعی در دستیابی به این هدف من را یاری نمودند کمال تشکر را بنمایم.
چکیده
مدلسازی و کنترل غیر تهاجمی پمپهای خون قابل کاشت در بدن برای بیماران نارسایی قلبی
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
به کوشش
حامد کللری
تجهیزات کمکی بطن چپ(LVAD)، پمپهای مکانیکی است که به کمک عمل جراحی در بدن بیمارانی که در مراحل خطرناک و نهایی نارسایی تراکمی قلب هستند، قرار میگیرد و به ادامه یافتن جریان خون همچون حالت طبیعی از قلب بیمار کمک مینماید. پمپهای نوع روتاری یا چرخان، میزان جریان خون عبوری از LVAD را به کمک کنترل سرعت متغیر پرههای پمپ کنترل مینماید.
یکی از چالش های مهم در بکار بردن این تجهیزات، اجتناب از پمپاژ بیش از اندازه خون از بطن چپ (که به عنوان پدیده مکش یا Suction شناخته می شود) میباشد، که باعث تخریب قلب بخاطر سرعت بالای پمپ می شود. یکی از نوآوریهای این سیستم کنترلی، کنترل سرعت برای اجتناب از قرارگیری در این محدوده میباشد.
در این پایان نامه، ابتدا مدار ترکیبی مدل غیر خطی متغیر با زمان، LVADبا سیستم قلبی- عروقی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با بهره گرفتن از این مدل، مشخصه مکش (Suction Index) برای تشخیص حالت مکش مورد آزمایش قرار میگیرد. در پایان، سیستمی کنترلی، بر پایه منطق فازی و مدل پیشگویانه ارائه خواهد شد که سیگنال جریان پمپ را برای تنظیم سرعت پمپ بر اساس مشخصه مکش و آستانه مربوطه تنظیم می کند. هدف این روش کنترلی، بروزرسانی و متناسبسازی سرعت چرخش پمپ برای تطابق با تغییرات فیزیولوژیکی بیمار در کمترین زمان و بدون رخداد پدیده مکش میباشد.
نتایج شبیهسازی برای شرایط مختلف و سطح فعالیتهای مختلف بیمار ارائه خواهد شد و قدرتمندی کنترلر در کاهش اثرات نویز نیز مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه ۱
کلیات ۱
تجهیزات کمکی بطن چپ(LVADs) ۲
پدیده های مهم در LVADها ۳
تاریخچه و سیر تحول آشکارسازی پدیده مکش ۴
تاریخچه و سیر تحول طراحی کنترلرهای مربوطه ۵
سیر بررسی مطالب ۷
سیستم قلب و مدل مربوط به آن ۹
قلب و سیستم گردش خون ۱۰
۲-۱-۱- قلب ۱۰
۲-۱-۲- سیستم گردش خون ۱۲
سیکل قلبی ۱۵
۲-۲-۱- بررسی برخی از مفاهیم اصلی ۱۵
۲-۲-۲- چرخه قلبی ۱۸
مدل قلب ۲۳
۲-۳-۱- مدل مداری قلب ۲۳
۲-۳-۲- معادلات حالت ۲۸
۲-۳-۳- نتایج شبیه سازی ۳۱
مدل قلب- پمپ ۳۴
۴-۲-۱- مدل قلب- LVAD ۳۵
۴-۲-۲- معادلات حالت ۳۸
۴-۲-۳- شبیهسازی حلقه باز ۴۱
مساله آشکارسازی حالت مکش در LVAD ۴۸
دیده مکش در LVAD ۵۰
آنالیز شاخصهای مکش با بهره گرفتن از دبی عبوری از پمپ ۵۴
شبیه سازی به همراه مدل قلب-LVAD ۶۰
طراحی کنترلر تلفیقی Fuzzy-MPC برای سیستم قلب-LVAD ۶۳
ساختار کنترلرهای مدل پیشبین ۶۴
طراحی کنترلر تلفیقی پیشبین- فازی (Fuzzy-MPC) ۶۶
۴-۲-۱- کنترلر مدل پیش بین (Model Predictive Controller) ۶۷
۴-۲-۲- محاسبه کننده اندیس مکش (SI Calculator) ۶۸
۴-۲-۳- کنترلر فازی (Fuzzy Controller) ۶۸
شبیهسازی ۷۳
۴-۳-۱- شبیهسازی برای قلب بیمار ۷۳
بررسی میزان مقاومت کنترلر ۷۸
نتیجه گیری و اهداف آینده ۸۳
