研究器官及主動脈系統相互作用的模擬實驗

Abstract

本文以「徑向振動理論」為研究基礎，並假設理想人體的循環系統由心臟、主動脈管及臟器三個主要部分來組成。我們使用步進馬達與膈膜幫浦組合而成的儀器，來模擬心臟所產生的週期性力源，並利用彈性氣球管來模擬主動脈管與臟器。彈性氣球管的彈性模數為0.93 ± 0.10 N/m2，波速為6.95 ± 0.20 m/s，其大小與生理數據接近；主動脈管長度為人類平均身高160cm。本文主要探討心臟、主動脈管及臟器在何種條件下，血液與能量可以最有效率的傳輸，且當臟器天然諧頻改變時對主動脈管的影響為何?經實驗結果發現：(1)若要有效率的傳輸血液與能量，週期波波源頻率需符合主動脈管天然頻 (2) 若分臟器要從主動脈管有效率的獲得能量，其特徵諧頻要符合主動脈管的諧頻（3）且所銜接的位置要符合主動脈管的諧頻分布(4) 當臟器(位置接於主脈管第二諧頻波腹)的第一諧頻與主動脈管的第二諧頻達到匹配，可以使得主脈管第二諧頻達到最好的共振。