Purpose: The extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) is a temporary, but prolonged circulatory support for cardiopulmonary failure. Clinical evidence suggests that pulsed flow is healthier than non pulsatile perfusion. The aim of this study was to computationally evaluate the effects of total and partial ECMO assistance and pulsed flow on hemodynamics in a patient-specific aorta model. Methods: The pulsatility was obtained by means of the intra-aortic balloon pump (IABP), and two different cases were investigated, considering a cardiac output (CO) of 5 L/min: Case A – total assistance – the whole flow delivered through the ECMO arterial cannula; Case B – partial assistance – flow delivered half through the cannula and half through the aorta. Computational fluid dynamic (CFD) analysis was carried out using the multiscale approach to couple the 3D aorta model with the lumped parameter model (resistance boundary condition). Results: In case A pulsatility followed the balloon radius change, while in case B it was mostly influenced by the cardiac one. Furthermore, during total assistance, a blood stagnation occurred in the ascending aorta; in the case of partial assistance, the flow was orderly when the IABP was on and was chaotic when the balloon was off. Moreover, the mean arterial pressure (MAP) was higher in case B. The wall shear stress was worse in ascending aorta in case A. Conclusions: Partial support is hemodynamically advisable.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper deals with the mathematical model of the ion permeation in potassium channels of biomembrane. Based on the Hamiltons, variational principle was led out to the set of compiling equations describing quantum dynamics of the potassium ion transport; Poisson-Schrodinger equation for electric potential ϕ(r, t), and Schrodinger equation for wave function ψ(r, t). Received the set of equations was formulated in the form of two variational identities. A numerical algorithm of the solution, was proposed, based on the meshles Galerkin approximation.
PL
W pracy przedstawiono model matematyczny przepływu jonow sodu, potasu w kanałach biomembrany komórki żywej. Podano kryterium funkcji działania Lagrange’a dla kompatybilnosci kwantowego opisu układu. W oparciu o zasadę najmniejszego działania Hamiltona, wyprowadzono sprzężony układ równan opisujący dynamikę transportu jonów; równanie Poissona dla potencjału elektrycznego ϕ(r, t) oraz równanie Shrodingera dla funkcji falowej ψ(r, t). Otrzymany układ równań sformułowano w postaci dwóch tożsamości wariacyjnych Galerkina. Zaproponowano algorytm numeryczny rozwiązania otrzymanych równań oparty o metodę bez siatkowej aproksymacji Galerkina.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.