功率键合图方法在多分支血液循环系统建模和仿(5)
2016-08-09 01:12
导读:(9) (10) (11) 其中, c ta、 c aa、 c ar分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉的流容; l ta、 l aa、 l ar、 l vn分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉和腔静脉的

(9)

(10)

(11) 其中,
cta、
caa、
car分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉的流容;
lta、
laa、
lar、
lvn分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉和腔静脉的流感;
rta、
raa、
rsa、
rpc和
rsv是分别表示胸主动脉、腹主动脉、外周动脉、外周循环和腔静脉的流阻。
ptao、
paao、
psar和
qtao、
qaao、
qsar分别是动脉循环中的胸主动脉、腹主动脉、外周动脉部分的压力和流量。 血液循环是由心脏的舒张-收缩动作推动的,本文采用了心室时变流容

来表示这种舒张-收缩动作,

是时间的周期函数。 对于循环系统中的膜瓣作用,可以作为模型的约束条件加入到系统数学模型当中:当血液正向流动时,膜瓣阻力为一较小的数值;当血液反向流动时,膜瓣阻力为无穷大,即阻止血液倒流。 本模型中的流容、流阻和流感参数参照文献[4]。
3 计算机仿真 本文采用4阶定步长runge-kutta法来求解模型的状态方程,设定仿真步长为0.0001s,在奔腾586 pc机上进行数字仿真。 当加入边界约束条件,设置各状态变量初始参数之后,状态变量便以状态方程为基础被同步地展开。在每一步,血液循环系统各部分的压力和流量值根据状态方程被分别计算出来。待仿真数据变化稳定后,由系统输出方程可以得到每个心动周期内系统各部分的血压