A PC based model to simulate artero-ventricular interaction and the effect of mechanical circulatory and ventilatory support

• Autorzy: De Lazzari C. , Darowski M. , Clemente F. , Guaragno M. , Ferrari G.

Warianty tytułu

PL

Model komputerowy do symulacji zależności w układzie sercowo-naczyniowym i wpływu mechanicznego wspomagania układu krążenia i oddychania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A software package for the simulation of the cardiovascular system and of artero-ventricular interaction has been developed. It includes the reproduction of the effects of mechanical circulatory like Left Ventricular Assist Device (LVAD), Biventricular Assist Device (BVAD), Intra-aortic Balloon Pump (IABP) and ventilatory support systems. Lumped parameters models were used to reproduce the circulatory phenomena in terms of pressure and volume relationships. Variable elastance models reproduce the Starling's law of the heart, for each ventricle. LVAD and BVAD are inserted with atrial-arterial cannulation and can be synchronised with the onset of the natural ventricle systole. IABP model, inserted in the arterial tree, is considered as a flow source. Controlling the level of thoracic pressure (Pt) performs the simulation of mechanical ventilation. The examples of simulations are presented in the paper as the effects of LVAD and mechanical ventilatory support on circulatory system, in terms of hemodynamic parameters changes.

PL

W artykule przedstawiono model komputerowy CARDIOSIM@ i oprogramowanie do symulacji zależności hemodynamicznych w układzie sercowo-naczyniowym na komputerze zgodnym z PC. Oprogramowanie to umożliwia także symulację wpływu różnych metod mechanicznego wspomagania krążenia, np. sztucznej lewej komory serca (LVA]), wspomagania dwukomorowego (BVAD), lub pompy wewnątrzaortalnej (lABP) i oddychania na parametry hemodynamiczne i energetyczne. Modele LV AD, BVAD i IABP są zsynchronizowane z pracą naturalnej lewej komory serca (z początkiem fazy systolu). LVAD i BVAD są umieszczone równolegle z komorami serca, a IABP jest traktowane jako źródło przepływowe w tętniczej części modelu. Regulacja poziomu średniego, dodatniego ciśnienia w klatce piersiowej w modelu oddaje wpływ sztucznej wentylacji płuc na układ sercowo-naczyniowy. Model komputerowy opisujący zależności ciśnieniowo-przepływowe w poszczególnych częściach układu sercowo-naczyniowego jest modelem liniowym o staIych skupionych. Do opisu własności każdej z komór serca wg prawa Starlinga wykorzystano model zmiennej elastancji. W pracy przedstawiono przykłady symulacji komputerowej, jako cenną możliwość przewidywania wpływu stosowania LVAD i wspomagania oddychania na hemodynamikę.

Słowa kluczowe

EN

computer simulation; heart assist device; mechanical ventilation; hemodynamics

PL

wspomaganie układu krążenia; wspomaganie układu oddychania; symulacja komputerowa

• Wydawca: Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering of the Polish Academy of Sciences ; Elsevier
• Czasopismo: Biocybernetics and Biomedical Engineering
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 19, no. 4
• Strony: 79--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

De Lazzari C.

autor

Darowski M.

autor

Clemente F.

autor

Guaragno M.

autor

Ferrari G.

• Institute for Biomedical Technologies CNR, Rome, Italy