جلسه پانزدهم
سیستم گردش خون
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
سیستم گردش خون
متغییر های اصلی :
1- فشار(Pressure)، 2- جریان(Flow) ،
3- حجم(Volume)
پارامترهای اولیه :
1- ابعاد رگها، 2- الاستیسیته رگها، 3- دانسیته سیال در شرایط استاندارد، 4- ویسکوزیته
پارامترهای ثانویه:
1- مقاومت
2- Inertance
3- Compliance(1/Stiffness)
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مقاومت:
فرض: خون سیال نیوتنی فرض می شود.
Inertance:
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
نکته: مفهوم Compliance معرفی شده در این قسمت با تعریف ظرفیت هیدرولیکی متفاوت است و علت آن خاصیت الاستیسیته رگها می باشد، که باعث تغییر حجم رگ شده و مانند یک خازن متغییر رفتار می کند.
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
جدول مقادیر قطر و ضخامت رگها:
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
منحنی میزان فشار در نواحی مختلف
سیستم گردش خون
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
Comparison between Laminar and Turbulent flow
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی قلب
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدل الکتریکی قلب را رسم نمایید.
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
اصلاح مدل اولیه قلب
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
اصلاح بیشتر مدل قلب
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
اندازه گیری E در عمل بسیار مشکل است.
( روش عملی )
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلها :
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
شبیه سازی کامل حلقه گردش خون:
فرضیات:
1- ارتباط کنترلی با سیستم عصبی در نظر گرفته نشده است.
2- از نفوذ پلاسما به خارج از رگها صرفنظر شده است.
3- از Unstressed Volume صرفنظر شده است.
مدل قلب سمت راست مشابه قلب سمت چپ است با این تفاوت که میزان Stiffness در حالت سیستولیک ¼ قلب سمت چپ است. ( به علت پایینتر بودن امپدانس ریوی(170) نسبت به امپدانس سیستمیک(1300) ).
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
اشکالات مدل:
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
اثر افزودن VSD:
1- Fs (فلوی آئورت) کاهش می یابد.
2- مقدار متوسط حجم خون در بطن راست افزایش یافته و مقدار تغییرات کاهش می یابد.
3- مقدار متوسط حجم خون در بطن چپ کاهش یافته و مقدار تغییرات افزایش می یابد.
4- حدود نصف دبی خروجی بطن چپ وارد بطن راست می شود.
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
برای کامل تر کردن مدل راههای زیر پیشنهاد می شود:
1- تعداد قسمتها که نمایانگر قسمتی از سیستم مورد نظر است، افزایش یابد که منجر به افزایش پهنای باند می شود.
2- زیر قسمتهای دیگر مانند کنترل قلب و عروق با استفاده از فشارسنج به سیستم اضافه شود.
3- عوامل غیرخطی مانند خاصیت الاستیسیته غیرخطی رگها و شیرهای داخل رگها و شیرهای داخل رگهای پا در نظر گرفته شود.
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
بلوک دیاگرام قسمتی از برنامه PF-1-REG
کنترل فشار خون(ادامه)
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی
مدلسازی سیستم های بیو لوژیکی