طراحی و ساخت سیستم گردش خون مصنوعی با قابلیت شبیه سازی جریان و فشار ضربانی فیزیولوژیکی در آئورت

سیستم های گردش خون مصنوعی نقش غیر قابل انکاری در تست و توسعه دستگاه های کمک بطنی، دریچه های قلبی، قلب های مصنوعی، ریه های مصنوعی، پیوند عروق و پمپ های بالنی داخل آئورتی دارند. همچنین در مهندسی بافت دریچه های قلبی و دیگر مطالعات مرتبط با سیستم قلب و عروق نیز می توان از سیستم های گردش خون مصنوعی بهره برد. یکی از ارکان اصلی این سیستم ها تولید جریان پالسی شبیه پالس جریان خون خروجی قلب می باشد که توسط پمپ پالسی تولید می شود. در این پژوهش یک سیستم گردش خون مصنوعی با قابلیت شبیه سازی فشار و جریان فیزیولوژیکی بدن انسان در حالت سالم و بیمار طراحی و ساخته شده است. در این سیستم تولید پالس فشار و جریان، بر عهده ی یک پمپ پالسی با قابلیت برنامه نویسی و تغییر الگوی حرکتی برای شبیه سازی بطن چپ می باشد که بعد از طراحی در نرم افزار سالیدوورک جهت استفاده در سیستم گردش خون مصنوعی ساخته شد. برای بررسی عملکرد سیستم، آزمایش های متعددی با مقادیر کمپلیانس شریانی و مقاومت محیطی متفاوت و تغییر الگوی حرکتی موتور پله ای، انجام شده است. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان می دهند تغییر الگوی حرکتی موتور پله ای از سرعت ثابت به سرعت متغیر و کنترل آن در یک سیکل (360 درجه) و همچنین با تغییر در مقادیر کمپلیانس شریانی و مقاومت محیطی می توان شکل موج های فشار و جریان فیزیولوژیک را تولید کرد. نتایج حاصل، عملکرد مورد قبول این سیستم را در شبیه سازی شرایط فیزیولوژیکی تایید می کنند. سیستم طراحی شده قابلیت نرم افزاری برای تولید شکل پالس های جریان متفاوت را دارا می باشد. لذا از این سیستم علاوه بر کاربردهای ذکر شده، در آزمایشگاه های سیالات زیستی و حتی برای بیوراکتورهای کشت سلولی و... نیز می توان استفاده کرد.