心力衰竭已经成为当今时代全球范围内的常见病症之一,在心脏移植供体严重不足的现实条件下,心室辅助装置（Ventricular Assist Device,VAD）成为对中晚期心力衰竭患者的一种公认的治疗方法。VAD性能的验证以及VAD生理控制策略的设计仅仅依靠动物活体实验时间周期太长,可重复性很差,会延缓研发进程,因此建立完善而又准确的血液循环模拟系统成为关键。以人体心血管生理基础为依据,建立了含有Frank staring机制、主动脉压力反馈机制和有氧运动反馈机制的血液循环系统仿真模型。该模型中对心室模型做了改进,其中包括提出了心室囊的理论,也改进了心室激活函数,并针对不同心跳模型做了比较分析。改进后的模型对心脏工作状态的复现更符合人体实际情况,也使在进行多种生理状态模拟时的结果更为准确。同时将外周毛细血管阻性的划分进一步完善,使系统在模拟运动状态时血液再分配机制的现象得以复现。基于仿真模型描述了植入VAD后从静息到运动过程中残余适应机制对VAD血流动力学波形的影响因素,这对运动响应性VAD控制策略的设计是重要的。并验证了心衰且患有二尖瓣关闭不全病症时,选择心房或心室作为VAD插管位置导致的不同血流动力学结果,得出了心房插管可能更适合二尖瓣关闭不全患者VAD支持的结论。在仿真模型的基础上搭建了血液循环体外模拟实验系统,心室囊、瓣膜和动脉的模拟均采用以硅胶材质自制元件的新方式。利用实验系统对心衰等多种病症和病症下植入VAD进行实验模拟,得到了与对应仿真以及真实人体生理环境相符的结果,表明实验系统能够为VAD性能测试提供可靠的体外模拟平台。