Моделирование динамики кровообращения автономного сердечно-легочного комплекса

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.