二尖瓣是心血管系统中一个非常重要的功能单位，腱索断裂造成二尖瓣反流在临床上属于一种比较罕见的瓣膜性疾病，会造成心脏功能障碍甚至引起心力衰竭。研究二尖瓣及因腱索断裂造成瓣膜反流的血液循环系统动力学特性可以为临床上二尖瓣创新性治疗策略的提出提供指导作用。由于技术和伦理等原因，临床界和工程领域对血液循环系统及心脏瓣膜的在体研究比较少，常常借助离体实验或者采用数值仿真方法对血液循环系统进行研究分析。本文采用离体实验和数值仿真的方法对基于二尖瓣模型的左心血液循环系统进行了实验和数值仿真研究。　　论文首先搭建了左心血液循环系统实验平台，选取新鲜猪体二尖瓣作为实验对象，测量血液循环系统下二尖瓣的跨瓣压差和流量，从而得到二尖瓣的特性曲线。其次，基于二尖瓣特性曲线，并根据血液动力学和电学网络之间的等效关系，提出二尖瓣的时变电阻模型并建立左心血液循环仿真系统。在此基础上，仿真健康状况下的血液动力学特性。最后，人为剪断二尖瓣腱索，模拟病理性二尖瓣腱索断裂，测量不同腱索断裂数目下的二尖瓣反流程度。同时，基于实验数据，修改二尖瓣的时变电阻模型参数，仿真二尖瓣不同反流程度下的左心血液循环系统动力学特性。结果表明，仿真得到的左心血液循环系统动力学特性参数曲线和实际临床生理曲线相吻合。论文主要研究内容和创新点如下:　　1.基于血液循环系统生理知识，设计实验，搭建实验平台，选取新鲜猪体二尖瓣为实验对象，检测在一个心动周期内不同时期二尖瓣的跨瓣压差和流量，并处理检测数据，得到能准确描述二尖瓣的特性曲线及表达式。最后基于二尖瓣特性曲线及表达式，根据血液动力学和电学网络之间的等效关系，提出二尖瓣时变电阻模型。　　2.基于二尖瓣时变电阻模型，建立改进型左心血液循环仿真系统，仿真健康状况下左心血液循环系统动力学特性，分别得到主要生理参数特征值及生理曲线。将仿真结果和基于传统二尖瓣模型的模拟结果进行比较，验证了二尖瓣时变电阻模型的优越性。基于时变电阻模型的左心血液循环系统仿真得到的二尖瓣流量曲线可以明显地细分为三部分:舒张期的正向流量、收缩期二尖瓣关闭期间的关闭反流量和二尖瓣关闭后因瓣膜关闭不严造成的泄露反流量。同时仿真结果显示，改进型左心血液循环系统仿真得到的二尖瓣流量充满心脏舒张的整个时期。此外，在收缩期，可以明显看到反流曲线延迟二尖瓣跨瓣压差曲线一段时间Δt，大约为50～80ms，这些与实验和临床检测结果更加吻合。　　3.在原有实验平台的基础上，人为剪断腱索，模拟检测因腱索断裂造成二尖瓣反流时的特性参数，同时对剪断不同数目腱索时测量得到的二尖瓣特性参数进行分析比较。接着，基于检测数据，修改二尖瓣时变电阻模型，仿真得到因腱索断裂造成的不同二尖瓣反流程度下的左心血液循环系统动力学特性。然后，定量计算二尖瓣的反流体积和反流分数，对二尖瓣反流程度进行判断。本研究将对临床上二尖瓣反流的治疗提供技术支持。