目前,心脑血管疾病对于人类健康的影响不断上升。一些常见的心脑血管疾病,例如高血压、动脉粥样硬化等已经成为威胁人类健康的重要危险因素。诸如此类的心脑血管疾病的发生通常会伴随着一系列血流动力学参数的变化,这些参数一旦发生变化,将会影响到人体器官、组织之间的供血以及物质交换,进而直接威胁人体健康。而颈总动脉是连接大脑与心脏之间的一个重要动脉通道,采集并分析其上、下游血管床的血流动力学信息,对于预防心脑血管疾病具有重要的作用。然而,为了实现对该类疾病的预防以及早期诊断,采用传统的临床医疗技术往往需要较高的费用,且操作比较复杂。此外,复杂的血液环境对血流动力学参数的研究也会产生一定的影响。因此,为了克服上述缺点,通常需要一套能够精确模拟颈总动脉下游血管床动脉特性的离体实验平台,能够在体外再现生理范围内的血流动力学参数,并为进一步研究心脑血管疾病的发生与血流动力学参数之间的关系提供科学依据。为了实现上述研究,本论文首先获取受试者在体颈总动脉处的压力以及血流量的信息,根据Womersley血流动力学理论以及在脉动情况下的血流压力梯度与血流量之间的关系,利用傅里叶变换对压力和流量进行数据处理,之后根据可以描述血管下游后负荷动脉特性的血管输入阻抗进行建模分析。其次,根据动脉网络和电网络之间的相似关系,搭建能够模拟颈总动脉下游血管床特性的五元件弹性腔数学模型,并对其进行分析与验证。最后,根据上述工作的结果,搭建可以模拟颈总动脉下游血管床特性的离体实验平台。该离体实验平台主要由可以模拟左心室泵血过程的离心泵、模拟血管顺应性和血管阻力的弹性腔及阻力阀、防止血液倒流的单向阀、以及控制离心泵输出工作模式的STM32微控制器和测量血压的压力传感器组成。该离体实验系统可以根据需要来模拟不同情况下的动脉血流动力学信息。由于系统中对于离心泵的控制是采取脉冲宽度调制的方式,所以,可以通过修改工作电平的占空比来控制离心泵的工作模式,进而来模拟不同生理条件下的血压以及血流量情况。实验结果表明,经过该系统模拟的动脉血压和血流量均在生理范围内,因此,该离体循环系统可以作为可靠的实验平台,进行颈总动脉下游血管床血流动力学的研究。