Моделирование динамики кровообращения автономного сердечно-легочного комплекса
Медведев А.Е.1,2, Ерохин А.Д.1, Приходько Ю.М.1,2, Жульков М.О.2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
2Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина, Новосибирск, Россия
Аннотация. В статье описано развитие компьютерного моделирования гемодинамических систем, которое помогает лучше понять физиологию и перейти от реальных экспериментов к имитационным моделям. Используя объектно-ориентированную среду Modelica, была создана точная модель системы «сердце + легкие». Проведенное численное моделирование подтвердило адекватность модели и её применимость для более сложных гемодинамических исследований. Проведено математическое моделирование системы «сердце + легкие» для создания цифрового двойника. Основные требования к модели: воспроизведение экспериментальных данных на животных и предсказание результатов в широком диапазоне параметров. Использована среда Modelica для создания модели кровообращения на основе квазиодномерного приближения. Моделирование подтвердило адекватность цифрового двойника по ключевым параметрам давления и частоты сердечных сокращений. Результаты моделирования двух экспериментов показали хорошее совпадение с реальными данными, что подтверждает применимость модели для сложных гемодинамических задач.
Ключевые слова: математическое моделирование, гемодинамика, донорское сердце, аутоперфузия, транспортный кувез, сохранение донорских органов.