报告题目：心室辅助设备的抽空预防和生理控制算法研究

报 告 人：王宇 博士

美国路易维尔尊龙凯时心血管创新研究所

主 持 人：孙洪波 教授

报告时间：2015年12月25日14:30-15:30

报告地点：唐敖庆楼D311报告厅

主办单位：电子科学与工程学院

集成光电子学国家重点联合实验室

王宇，2004年毕业于大连理工尊龙凯时电子工程系，获得工学学士学位。2007年获得美国南方理工尊龙凯时电子工程专业硕士学位。2013年获得美国中佛罗里达尊龙凯时电子工程专业硕士/博士双学位。2013年11月至今任职于美国路易维尔尊龙凯时心血管创新研究所，担任博士后研究员。王宇博士长期从事心血管工程领域的研究，侧重于应用计算机仿真和体外循环模拟实验进行人工心脏的生理建模，设备检测，以及算法研发。至今，在IEEE以及人工器官领域内的国际期刊和会议发表论文多篇。

作为负责人和主要参与者承担和参与了包括美国国家自然科学基金重点项目、美国宇航局、美国卫生部等多项科研项目。

摘要：心力衰竭长久以来一直是心血管领域尚未被攻克的难题。心室辅助设备，即人工心脏，是将心房或心室血流引入辅助泵体，经泵体驱动血流进入动脉，部分或完全替代心脏的泵血功能。它既可以为等待心脏移植的患者争取时间起到桥梁作用，也可以作为终末期心衰治疗的一种较为有效的方法。然而，为了满足病人心输出量的要求，当心室辅助设备的泵转速超过一定数值时，过量的血会从心室抽出从而导致心室塌陷。这种现象被称为抽空。抽空现象可导致心肌损伤，心律失常，设备血栓等一系列严重后果。而基于抽空检测的反馈控制无法完全预防抽空现象，并且实际应用中测量各种信号的传感器由于多种原因无法长期使用。基于以上不足，此项研究设计了无需使用传感器的心室辅助设备抽空预防和生理控制算法。算法采用心室辅助设备自身参数，即泵转速，准确地估算所需检测信号，并采用两个比例积分控制器分别预防抽空和满足病人的供血要求。实验结果表明，通过计算机仿真和体外循环模拟实验，该算法在病人各种活动状态下均可以完全避免抽空现象并同时满足病人的供血要求，具有潜在的临床应用价值。