Record Details

PRINCIPLES OF DEVELOPMENT MATHEMATICAL MODEL FOR RESEARCHING OF NONPULSATILE FLOW PUMP AND CARDIAC SYSTEM

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title PRINCIPLES OF DEVELOPMENT MATHEMATICAL MODEL FOR RESEARCHING OF NONPULSATILE FLOW PUMP AND CARDIAC SYSTEM
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ НЕПРЕРЫВНОГО ПОТОКА И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
 
Creator I. Bykov V.; Laboratory of biotechnical systems (Head – prof. G.P. Itkin), Academician V.I. Schumakov federal research center of transplantology and artificial organs (Head – academician of RAMSci,
prof. S.V. Gautier), Moscow, Russian Federation
G. Itkin P.; Laboratory of biotechnical systems (Head – prof. G.P. Itkin), Academician V.I. Schumakov federal research center of transplantology and artificial organs (Head – academician of RAMSci,
prof. S.V. Gautier), Moscow, Russian Federation
И. Быков В.; ФГБУ «ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. В.И. Шумакова» Минздрава РФ (директор – академик РАМН, проф. С.В. Готье), лаборатория биотехнических систем
(зав. – проф. Г.П. Иткин), Москва, Российская Федерация
Г. Иткин П.; ФГБУ «ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. В.И. Шумакова» Минздрава РФ (директор – академик РАМН, проф. С.В. Готье), лаборатория биотехнических систем
(зав. – проф. Г.П. Иткин), Москва, Российская Федерация
 
Subject LVAD; nonpulsatile fl ow pump; mathematical model; congestive heart failure; two-staged heart transplantation.
устройство левожелудочкового обхода; насос непрерывного потока; математическая модель; хроническая сердечная недостаточность; двухэтапная пересадка сердца.
 
Description Aim. The presented research uncovers the using of mathematical modeling methods for cardio-vascular system and axial blood pump interaction analysis under heart failure with combined valve pathology. The research will pro- vide data for automated pump control algorithm synthesis. Materials and methods. Mathematical model is build up by using experiments results from mock cardio-vascular circulation loop and mathematical representation of Newtonian fluid dynamics in pulsing circulation loop. The model implemented in modeling environment Simulink (Matlab). Results. Authors implemented mathematical model which describe cardio-vascular system and left-ven- tricular assistive device interaction for intact conditions. Values of parameters for intact conditions were acquired in the experiments on animals with implanted axial pump, experiments were conducted in FRCTAO. The model was verified by comparison of instantaneous blood flowrate values in experiments and in model. Conclusion. The paper present implemented mathematical model of cardio-vascular system and axial pump interaction for intact conditions, where the pump connected between left ventricle and aorta. In the next part of research authors will use the presented model to evaluate using the biotechnical system in conditions of heart failure and valve pathology. 
Цель. Данное исследование посвящено применению методов математического моделирования для ана- лиза взаимодействия сердечно-сосудистой системы и осевого вспомогательного насоса в условиях сер- дечной недостаточности при сочетанной клапанной патологии на этапах подключения насоса. Получение исходных данных для синтеза алгоритма автоматического управления насосом. Материалы и методы. Математическая модель для исследования взаимодействия сердечно-сосудистой системы построена с ис- пользованием параметров, полученных в экспериментах на гидродинамическом стенде, эмулирующим гемодинамику в организме, а также математических законов, описывающих динамику Ньютоновской жидкости в замкнутом пульсирующем контуре. Реализация модели выполнена в среде моделирования SimuLink (Matlab). Результаты. Реализована математическая модель, описывающая взаимодействие сер- дечно-сосудистой системы с устройством левожелудочкового обхода в условиях нормы. Данные условий нормы получены в экспериментах на животных с применением имплантируемого осевого насоса, прово- димых в ФНЦТИО. Верификация модели основывалась на соответствии значений мгновенного расхода крови насоса, полученных в экспериментах и на модели. Заключение. Построена математическая модель взаимодействия сердечно-сосудистой системы и осевого насоса, подключенного по схеме «левый желу- дочек – аорта» в условиях нормы. На следующем этапе планируется использование данной модели для оценки данной биотехнической системы в условиях сердечной недостаточности и клапанной патологии. 
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2014-06-24
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/431
10.15825/1995-1191-2013-3-59-65
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 15, № 3 (2013); 59-65
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 15, № 3 (2013); 59-65
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2013-3
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/431/374
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).