基于Matlab模拟人体心血管系统的流量和压力

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⛄ 内容介绍

心血管模型可以用来模拟人类心血管系统的流量和压力。你可以对系统阻力增加等情况进行模拟，也可以用该模型来开发ECMO机器和心肺机。该演示带有一个不言自明的实时脚本，以展示该模型的能力。还实现了一个新型ECMO机器，用于闭环模拟

⛄ 部分代码

% Initialization

Tend = 1.4; % Parameter for controlling lenght of simulations. 

% Resistances [mmHg*s*cm^(-3)]

R1 = 3.7511e-3; 

R2 = 6.7501e-2;%*0.6;

R3 = 1;%*0.6;

R4 = 3.751e-3;

R5 = 3.751e-3;

R6 = 3.376e-2;%*0.6;

R7 = 0.101;%*0.6;

R8 = 3.751e-3;

RL = 8.000e-02; % = RmL

RR = 1.750e-02; % = RmR

R3_fix = true; % Switch for time variant R3

% Inertance [mmHg s^2 cm^-3]

L1 = 8.250E-04;

L2 = 3.600E-03;

L3 = 7.500E-04;

L4 = 3.080E-03;

% Compliance [mmHg^-1 cm^3]

C1 = 0.220;

C2 = 1.460;

C3 = 20.000; 

C4 = 9e-2;

C5 = 2.67;

C6 = 46.7;

capSerRes = 1e-9;

FwVolt = 0.6*0.0 + 1e-5;

onRes = 0.3*0 + 1e-4;

OffCond = 1e3;% 1e-8;

% Model time paramenters

tc = 0.8; % [s]

HeartRate =75;

tc=1/(HeartRate/60);

ts=0.16+0.3*tc;

% Heart Parameters

PipL = 50;%*1.15; % Left peakisovolumicpressure(mmHg)50.000

PipR = 24;%*1.15; % Right peakisovolumetricpressure(mmHg) 24.00

EdL = 0.1; % Left elastancewhilediastole(mmHgcm3) 0.100

EsL = 1.375; % Left elastancewhilesystole(mmHgcm3) 1.375

EdR = 3e-2; % Right elastancewhilediastole(mmHgcm3) 3.000E-02

EsR = 0.328; % Right elastancewhilesystole(mmHgcm3) 0.328

RmL = 8e-2; % Left myo.viscosityresistance(mmHgscm3) 8.000E-02

RmR = 1.750e-2; % Right myo.viscosityresistance(mmHgscm3) 1.750E-02

% Initial States

X10 = 71.112;   % Aortic pressure [mmHg]

X20 = 8.880;    % Current L1 Blood flowinarterialsystemiccirculation [cm^3 s^-1]

X30 = 70.516;   % Voltage C2 Systemic pressure [mmHg]

X40 = 67.337;   % Current L2 Blood flowinvenoussystemiccirculation [cm^3 s^-1]

X50 = 3.328;    % Voltage C3 Right venous–atrialpressure [mmHg]

X60 = 105.520;  % Charge ER Right ventriclevolume [cm^3]

X70 = 13.417;   % Voltage C4 Pulmonary venouspressure [mmHg]

X80 = 0.786;    % Current L3 Blood flowinarterialpulmonarycirculation [cm^3 s^-1]

X90 = 13.393;   % Voltage C5 Pulmonary pressure [mmHg]

X100 = 23.836;  % Current L4 Blood flowinvenouspulmonarycirculation [cm^3 s^-1]

X110 = 11.294;  % Voltage C6 Left venous–atrialpressure [mmHg]

X120 = 112.760; % Charge EL Left ventriclevolume [cm^3 s^-1]

% Ecmo

WaitTime = 0.022;

SetHartRate=155;

RPM_Setting =  3000; % Pump setting for ECMO

% Open livescript

open ModelCardiovascularSystem.mlx

cd Work\

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 沈在意, 贺缨, 胡瑞清. 肾小球毛细血管网及肾脏系统的数学建模[C]// 中国工程热物理学会. 中国工程热物理学会, 2010.

[2] 陈星毅. 基于人体心血管生理的颈部服装压力舒适性研究[D]. 江南大学, 2010.

[3] 徐维晴. 多维血液循环系统建模及脉搏信号分析研究.

⛳️ 完整代码

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