结合呼吸运动的改进型多分支心血管系统建模与仿真

• 作者: 刘志文 王末 王群
• 来源期刊: 北京生物医学工程
• 学科: 医学
• 关键词: 心血管系统 体循环 计算机建模 呼吸运动 呼吸性窦性心律不齐
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 43-48,109
• 页数: 7页
• 分类号: R318.1
• 字数: 4800字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-3208.2015.01.08

摘要

目的 根据电网络模型法提出一个改进型的多分支人体心血管系统模型,以深入研究人体心血管及体循环系统.方法 该模型包括心脏、肺循环、头颈循环及四肢循环,共包括48个微分方程,在此基础上建立了呼吸运动中心肺交互作用的数学模型,并应用MATLAB软件中的SIMULINK模块仿真实现得到各段血管的血压及血流量等生理信号.结果 模型可模拟健康及多种心血管疾病的血压血流状态,模拟波形与PhysioBank数据库中实际生理波形相符,在健康、心力衰竭及动脉粥样硬化三种条件下,模拟波形的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、每搏输出量(SV)及心输出量(CO)等生理参数均符合临床测量值.将所选数据库中的呼吸信号代入模型后,可直接观察心率和血压随呼吸运动的变化规律:吸气过程经约1.5～2s的延迟后心率代偿性加快,呼气过程则发生相反的变化趋势,与实际心肺交互过程中的呼吸性窦性心律不齐(respiratory sinus arrhythmia,RSA)现象相符.结论 此改进型心血管及体循环系统模型的仿真结果与临床实际数据相符,灵活性高,对诊断和治疗心血管系统疾病具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘志文	北京理工大学信息与电子学院	104	745	15.0	21.0
2	王群	北京理工大学信息与电子学院	7	61	4.0	7.0
3	王末	北京理工大学信息与电子学院	1	2	1.0	1.0