تجميع المعلمة ونمذجة عنصر محدود من فشل القلب مع الحفاظ على كسر طرد

يمكن استخدام هذا البروتوكول لتلخيص عبء الضغط الحاد ، وكذلك فقدان الامتثال البطيني المزمن للتحقيق في آثار فشل القلب مع جزء الإخراج المحفوظ على الديناميكا الدموية القلبية الوعائية. نموذجنا Lumped-Parameter فعال جدا من الناحية الحسابية ونهج المبلغ المالي يدمج المجال الكهربائي والهيكلي لنمذجة أكثر دقة للديناميكا الدموية القلبية الوعائية. هناك حاجة تقنية قوية لعلاجات فعالة لEFPEF.

الأساليب الحاسوبية مثل بلدنا، هي ذات أهمية قصوى في تطوير والموافقة التنظيمية للأجهزة الطبية والعلاجات. لإعداد نموذج المعلمة المقطوعة ذات البعد الصفري، بعد إنشاء مجال في بيئة حلالا رقمية كما هو موضح، انتقل إلى مكتبة الهيدروليكية للعثور على العناصر المطلوبة وإسقاط عناصر خط الأنابيب الهيدروليكية في مساحة العمل. أدخل عناصر الحجرة الهيدروليكية الثابتة الحجم لتحديد توافق الجدار وضغط السوائل.

وإضافة عناصر المقاومة الخطية لتحديد مقاومة التدفق. نموذج قابلية التعاقد لكل غرفة قلب من خلال عنصر غرفة الامتثال المتغير المخصص وتوفير المعلمات المتعلقة بكل عنصر كما هو موضح في الجدول. ثم إدراج عنصر تسلسل تكرار إشارة فعلية لكل كتلة تتطلب إشارة إدخال معرفة من المستخدم متغيرة الوقت، حدد حلالا ضمنيا ODE 23 T الافتراضي وتشغيل المحاكاة لمدة 100 ثانية للوصول إلى حالة ثابتة.

لإعداد نموذج تحليل عنصر محدد، انتقل إلى المجال الكهربائي وحدد الوحدة النمطية القياسية. حدد خطوة فوز التحليل المفرد. تعيين مدة الدورة القلبية إلى 500 مللي ثانية وتطبيق أعمدة الكهربائية المحتملة إلى مجموعة عقدة تمثل العقدة سينواتي.

بعد مراجعة نموذج الموجة الكهربائية الافتراضية، قم بتشغيل وحدة العمل وإنشاء وظيفة كهربائية للقلب. بمجرد اكتمال إعداد التحليل الكهربائي، انتقل إلى المجال الميكانيكي في خطوة التحميل المسبق. مراجعة الظروف الحدودية للحالة قبل وشدد من القلب وحدد 0.3 ثانية كخطوة الوقت.

في خطوة واحدة للفوز، استخدم 0.5 ثانية كخطوة الوقت لمحاكاة الانكماش. في الانتعاش خطوة واحدة، حدد 0.5 ثانية للاسترخاء القلبي وملء البطين لمعدل ضربات القلب من 60 نبضة في الدقيقة الواحدة. إطلاق وحدة العمل وخلق وظيفة ميكانيكية القلب.

تمكين خيار الدقة المزدوجة. راجع نموذج قلعة الرياح المبسطة ذات المعلمة المقطوعة وتمثيل نموذج تدفق الدم الذي يعدل قيم العناصر المقاومة والسعة لمقاومة التدفق والامتثال الهيكلي ، على التوالي حسب الضرورة. راجع تمثيل العناصر المحدودة ثلاثية الأبعاد لغرف القلب الأربع وتأكد من أن مواقعها الهندسية دقيقة.

بعد فحص تجميع القلب، انتقل إلى وحدة التفاعل لضبط قيم التوافق والتقلص لكل غرفة من غرف القلب الأربع. راجع قيمة الصلابة لنمذجة استجابة حجم الضغط في الدورة الدموية الشريانية والزهرية والرئية وضبط معامل المقاومة اللزجة لتعديل نموذج تدفق الدم في كل وصلة لتبادل الطعام. لمحاكاة متعددة الفيزياء ، إدراج الإدخال ، كائن ، وملفات المكتبة في دليل العمل وإطلاق نموذج تحليل العناصر المحدودة برنامج محاكاة.

تشغيل وظيفة الكهربائية الكهربائية القلب التحفيز، وتأكيد أن الملف ODB الناتجة في دليل العمل. التبديل إلى المجال الميكانيكي للانتقال إلى مرحلة المحاكاة الثانية. في خطوة التحميل المسبق، استخدم خيار السعة السلس المدمج لزيادة مستوى الضغط من الصفر إلى المستوى المطلوب.

ثم تعطيل شروط حدود الضغط لتشغيل نموذج تدفق الدم مع حجم الدم الإجمالي المستمر داخل نظام الدورة الدموية وتشغيل وظيفة محاكاة هيئة التصنيع العسكري القلب. لمحاكاة تضيق الصمام الأبهري في نموذج المعلمة المقطوعة، في مقصورة البطين الأيسر، قم بتعديل إشارة الإدخال بالنسبة للصمام الأبهري ومحاكاة انخفاض مساحة الفتحة يساوي 70٪ مقارنة بخط الأساس. لمحاكاة تضيق الصمام الأبهري ونموذج FEA ، قم بتعديل تعريف تبادل السوائل للمعلمة الشريانية البطين الأيسر ، وتنفيذ ملفات صندوق الأدوات لإجراء محاكاة ميكانيكية عكسية.

بمجرد اكتمال المحاكاة الميكانيكية العكسية ، قم بتشغيل وظائف ما بعد المعالجة كما هو مبين. ثم مشاهدة وحدة العمل وخلق وظيفة mech القلب لتشغيل محاكاة ميكانيكية جديدة كما هو موضح لمحاكاة تصلب الجدار بسبب الضغط الزائد في نموذج المعلمة مقطوعة، وتعديل الامتثال الانبساطي البطين الأيسر من عنصر الامتثال البطين الأيسر وزيادة مقاومة تسرب مضخة البطين الأيسر إلى 18 مرة 10 إلى ستة باسكال في الثانية الواحدة للمتر الواحد. لمحاكاة آثار إعادة عرض المزمن في نموذج تحليل العناصر المحدودة, تحرير خصائص المواد النشطة للهندسة البطين الأيسر وتعديل الاستجابة المادية للبطين الأيسر في المادة الميكانيكية اليسار البطين ملف نشط.

لالتقاط استجابة صلابة متزايدة لفشل القلب مع الحفاظ على فسيولوجيا جزء القذف ، قم بزيادة معلمات صلابة A و B في التركيبة فرط المرونة غير المثيلية. في خطوة التحميل المسبق، قم بتعيين ضغط تجويف السوائل للبطين الأيسر والأذين الأيسر إلى 20 ملليمترا من الزئبق، واجر محاكاة ميكانيكية عكسية للحصول على الحالة الحجمية للبطين الأيسر والأذين. ثم تنفيذ وظائف ما بعد المعالجة على النحو المشار إليه وإجراء محاكاة ميكانيكية جديدة كما هو موضح.

وهما في نماذج سيليكو لإظهار مماثلة الشريان الأبهري واليساري الديناميكا البطينية داخل النطاق الفسيولوجي. في ظل ظروف تضيق الأبهر، تظهر أشكال الضغط وموجة الحجم انخفاضا بنسبة 70٪ في منطقة فتحة الصمام الأبهري في كلا النموذجين. كلا النموذجين هي أيضا قادرة على التقاط الزيادة في الضغط البطيني الأيسر الانقباضي بسبب ارتفاع وبعد الحمل الناجم عن تضيق الأبهر.

عند إعادة عرض وفقدان الامتثال البطيني الأيسر، تصبح علاقة حجم الضغط الانبساطي النهائي مرتفعة مما يؤدي إلى ضغوط انبساطية أعلى وأحجام انبساطية نهاية أقل. هذه الظواهر، والتي ترجع إلى عدم قدرة البطين الأيسر على الاسترخاء ويشعر بشكل كاف يتم التقاطها بنجاح من قبل فشل القلب مع الحفاظ على حلقات حجم ضغط جزء القذف في كل من نماذج الأبعاد المنخفضة والعالية. التدفق من خلال بيانات الصمام التاجي يسلط الضوء على كل من الاسترخاء المبكر ومراحل انكماش الأذينية.

بالمقارنة مع ملامح العادية والتضيق، وتميز فشل القلب مع تدفق جزء طرد الحفاظ عليها من قبل أعلى قليلا ذروة الاسترخاء المبكر مرحلة التدفق التاجي، وتقلص كبير في ذروة تدفق مرحلة انكماش الأذينية. كما هو موضح في هذه الخرائط الإجهاد عضلة القلب، يمكن ملاحظة الضغوط مرتفعة في فشل القلب مع الحفاظ على جزء طرد بسبب فقدان مميزة من الامتثال البطين. لنمذجة الآثار المزمنة للحمل الزائد للضغط وبالتالي إعادة رسملة الديناميكا الدموية لفشل القلب مع كسر القذف المحفوظة ، من الأهمية بمكان تغيير الامتثال البطيني في كل محاكاة وفقا لذلك.

يمكن التحقيق في تصلب الانقباضي بشكل شبه قياسي لمحاكاة الأنماط الظاهرية المختلفة للخلل الانبساطي. وهذا سيمكننا من وصف آثار تناقص الامتثال على المرض على نحو أشمل. نأمل أن يمهد عملنا الطريق نحو إنشاء نماذج يمكن أن تعزز فهمنا الحالي لفشل القلب مع جزء طرد محفوظ وتدعم تطوير علاجات لهذه الحالة.