6、人工心脏系统的预测控制与混沌生成探索

人工心脏系统的预测控制与混沌生成探索

1. 肾交感神经活动（RSNA）测量

在研究中，首先对动物进行手术操作以测量肾交感神经活动（RSNA）。以狗为例，暴露左肾动脉，将左肾交感神经从左肾动脉及周围结缔组织中分离出来，去除神经鞘后，将神经连接到双极不锈钢电极上。通过差分前置放大器和主放大器（带宽为30Hz至3kHz）放大原始信号后记录放电情况，并在示波器上显示。放大器输出经过门电路去除基线噪声，再通过绝对值电路进行整流，然后由R - C积分电路（时间常数为0.1秒）对整流输出进行积分。对积分后的神经放电输出以l/V进行校准，测量给定时间段内的面积，并以单位时间的RSNA表示。
同时，测量心电图（ECG）、收缩压、舒张压和平均主动脉压（AoP）、平均左心房压（LAP）、平均肺动脉流量以及RSNA。在计算机系统（NEC PC9801VM21）中分析所有数据，计算平均LAP和AoP的移动平均值，分别作为自然心脏前负荷和后负荷的参数。使用前负荷、后负荷、RSNA和后续心输出量进行多元回归分析，通过配对t检验和F检验分析差异，当p < 0.05时认为差异显著。

2. 自主神经和血流动力学的未来预测

以成年杂种狗为例，计算机分析的时间序列数据显示，肾交感神经的自发活动中存在与心跳和呼吸同步出现的成组放电。当夹闭降主动脉时，AoP立即下降，松开后很快回升，但RSNA反应有一定时间延迟，这可能表明压力反射的响应时间；心率对交感神经张力的响应需要更长时间，可能表明窦房结对自主神经系统的响应时间。
假设AoP、LAP和积分RSNA的移动平均值为解释变量，后续心输出量为标准变量，使用实验的时间序列数据进行多元线性回归分析。例如，后续心输出量的多元回归方程为：
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