모의순환 시스템과 기어 펌프로 구성된 심장 모델을 이용한 체외 실험을 통한 심실보조장치의 Phase Locked Loop Counterpulsation 제어 방법의 효과 분석

김준영; 강성민; 최성욱

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저자정보: 김준영 (강원대학교) 강성민 (강원대학교) 최성욱 (강원대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2018년도 학술대회

발행연도: 2018.12

수록면: 2,248 - 2,252 (5page)

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A Ventricular assist devices (VAD) is used to maintain the blood circulation of the patient with end-stage heart failure. Especially, a pulsatile VAD has been developed as the alternate of a previous continuous VAD that can induce the complications such as intestinal hemorrhage or thrombosis. However, current pulsatile VADs were not designed to synchronize their pulse to the patient’s heartbeat and cause successive co-pulsations that may increase heart’s load. A model of the arrhythmia patient that evaluate the success rate and effectiveness of the counterpulsation (CP) control function should be developed first for develop and evaluate the pulsatile VAD with the CP algorithm. In this study, we developed a cardiac model that reproduces heartbeat and blood flow in arrhythmia patients using a gear pump, and reproduced the resistance and compliance of blood vessels using a mock circulation system. We assessed the effect of VAD on the patient"s blood pressure and cardiac load by connecting the cardiac VAD to the developed arrhythmia model. When evaluating the phase locked loop (PLL) CP control function in a model with temporal premature ventricular contraction and atrial fibrillation, the CP success rate was over 84.8% and the CP failure did not last more than 3 sec, so the blood pressure did not rise above 140 mmHg. Therefore, the PLL CP control algorithm of VAD is able to successfully control VAD without significantly increasing cardiac load for beats after temporary arrhythmia.

#Ventricular Assist Device(심실보조장치) #Circulatory System Model(순환계 모델) #Counterpulsation(역박동) #Phase Locked Loop(위상고정루프) #Electrocardiogram(심전도) #Mock Circulation System(모의순환장치)

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