Гибридная конечно-элементная модель желудочков сердца человека с учётом структуры миокарда

Автор: Бердышев С.В., Хензель Б.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (54) т.15, 2011 года.

Бесплатный доступ

Представлена модель сокращения желудочков человеческого сердца. Основа модели - тетраэдральная сеть (желудочки в состоянии диастолы); дополнительная модель описывает структуру волокон миокарда. Воздействие анизотропной структуры миокарда на изотропную конечно-элементную сеть достигается приложением сил вдоль волокон. Распространение электрического возбуждения моделируется приложением сил с задержкой по времени. Полученные зависимости давления крови от объёма желудочков согласуются с экспериментальными данными. Модель служит основой для конструирования и изучения концепций новых сенсоров для имплантируемых приборов в области электротерапии сердца.

Еще

Сокращение желудочков, структура волокон миокарда, гибридная конечно-элементная модель, внутрисердечный импеданс

Короткий адрес: https://sciup.org/146216047

IDR: 146216047

Список литературы Гибридная конечно-элементная модель желудочков сердца человека с учётом структуры миокарда

Aliev R., Panﬁlov A. A simple two-variable model of cardiac excitation//Chaos, Solitons and Fractals. -1996. -Vol. 7, No. 3. -P. 293-301.
Berdyshev S., Hensel B. Finite-element modeling of the ventricular contraction//Biomed. Technik. -2005. -Vol. 50 -P. 550-551.
Bertolini R. Systematische anatomie des menschen. -Berlin: VEB Verlag Volk und Gesundheit, 1988. -535 p.
Bullich S. Dynamic model of the left ventricle for use in simulation of myocardial perfusion SPECT and gated SPECT//Medical Physics. -2003. -Vol. 30, No. 8. -P. 1968-1975.
Cryer C.W. Computation of the alignment of myocardial contractile pathways using a magnetic tablet and an optical method//Tech. and Health Care. -1997. -Vol. 5, No. 1-2. -P. 79-93.
Dorri F. A ﬁnite element model of the human left ventricylar systole, taking into account the ﬁber orientation pattern: Ph.D. dissertation. -Swiss Federal Institute of Technology, Zürich, 2004. -204 p.
Dorri F. Construction of a ﬁnite element model of the human ventricles taking into account the ﬁber orientation pattern//Proceedings Summer Bioengineering Conference. -2003. -25-29 June.
Dorri F., Niederer P., Lunkenheimer P.P. A ﬁnite element model of the human left ventricular systole//Comp. Meth. Biomech. Biomed. Eng. -2006. -Vol. 9, No. 5. -P. 319-341.
Kahle W., Leonhardt H., Platzer W. Color atlas and textbook of human anatomy. -New York: Thieme Inc., 1986. -Vol. 2. -188 p.
Kaye G. Can transventricular intracardiac impedance measurement discriminate haemodynamically unstable ventricular arrhythmias in human?//Europace. -2007. -Vol. 9, No. 2. -P. 122-126.
Kiss F., Szentágothai J. Anatomischer Atlas des menschlichen Körpers. -Budapest: Akadémiai Kiadó, 1962. -Vol. 2. -219 p.
Kumar V., Abbas A.K., Fausto N. Robbins and Cotran's pathologic basis of disease. -7th ed. -St. Louis: Elsevier Saunders, 2005. -1525 p.
Lentner C. Geigy scientiﬁc tables. Heart and circulation. -Basel: CIBA-GEIGY Limited, 1991. -Vol. 5. -278 p.
Lin D.H.S., Yin F.C.P. A multiaxial constitutive law for mammalian left ventricular myocardium in steady-atate barium contracture or tetanus//J. Biomed. Eng. -1998. -Vol. 120, No. 4. -P. 504-517.
Lin W., Robb R.A. Simulation and interactive multi-dimensional visualization of cardiac dynamics using a patient-speciﬁc physics-based model//Proc. of Comp. Assisted Radiology and Surgery (CARS 2000). -Amsterdam: Elsevier Science, 2000. -Vol. 1214. -P. 35-40.
Lippert M. Intracardiac impedance as a method for ventricular volume monitoring -investigation by a finite-element model and clinical data//J. Phys. -2010: Conference Series. -P. 224.
Lunkenheimer P.P. The heart's ﬁbre alignment assessed by comparing two digitizing systems. Methodological investigation into the inclination angle toward wall thickness//Tech. and Health Care. -1997. -Vol. 5, No. 1-2. -P. 65-77.
Schlant R.C., Sonnenblick E.H. Normal physiology of the cardiovascular system/edt. by J.W. Hurst. -New York: McGraw-Hill, 1986. -P. 37-72.
Schlosser T. Assessment of left ventricular parameters using 16-MDCT and new software for endocardial and epicardial border delineation//Am. J. Roentgenol. -2005. -Vol. 184, No. 3. -P. 765-773.
Schwartzman D. Electrical impedance properties of normal and chronically infasrcted left ventricular myocardium//J. Interv. Card. Electrophysiol. -1999. -Vol. 3, No. 3. -P. 213-224.
Sermesant M. Deformable biomechanical models: Application to 4D cardiac image analysis//Medical Image Analysis. -2003. -Vol. 7, No. 4. -P. 475-488.
Sermesant M. Simulation of cardiac pathologies using an electromechanical biventricular model and XMR interventional imaging//Medical Image Analysis. -2005. -Vol. 9, No. 5. -P. 467-480.
Sermesant M., Delingette H., Ayache N. An electromechanical model of the myocardium for cardiac image analysis and medical simulation: Research rep. No. 5395. -Sophia Antipolis: INRIA, 2004. -25 p.
Watanabe H. Computer simulation of blood ﬂow, left ventricular wall motion and their interrelationship by ﬂuid-structure interaction ﬁnite element method//JSME Internatl. J. C. -2002. -Vol. 45, No. 4. -P. 1003-1012.
Watanabe H. Multiphysics simulation of left ventricular filling dynamics using fluid-structure interaction finite element method//Biophysical Journal. -2004. -Vol. 87. -P. 2074-2085.
Xia L. Analysis of cardiac ventricular wall motion based on a three-dimensional electromechanical biventricular model//Phys. Med. Biol. -2005. -Vol. 50, No. 8. -P. 1901-1917.
Yin F.C., Chan C.C., Judd R.M. Compressibility of perfused passive myocardium//Am. J. Physiol.: Heart Circ. Physiol. -1996. -Vol. 271, No. 5. -P. H1864-H1870.
Zima E. Determination of left ventricular volume changes by intracardiac conductance using a biventricular electrode conﬁguration//Europace. -2006. -Vol. 8, No. 7. -P. 537-544.

Еще

Статья научная