本文是 《windkessel 模型》的附录。
设计开环系统
收缩期的开环windkessel模型
本文提出的winkessel模型中,由于二极管的存在,只有在射血阶段左右两边的电路是联通的,其他情况下,两边的电路都是断开的。因此,在此模型中,假设了截断的左心室模型和电容 $C_{LV}$ 中容纳的血液为左心室的总容积,它的变化可以通过流过$R_\text{AO}$的电流计算,在等容收缩期截断的左心室模型的容积发生了变化,但是我们认为左心室的容积并没有发生变化,这是符合生理常识的。
预加载阶段
在预加载阶段,左心室压力($P_\text{LV}$)上升至 8 mmHg,达到舒张末期,无主动收缩模型,无windkessel模型。(0.3s)
等容收缩期
在等容收缩期,此时左心室开始收缩,$P_\text{LV}$ 从 8 mmHg 逐渐升高,主动脉压力($P_\text{AO}$)从 $80\text{mmHg}$ 逐渐降低,直至两者相等。因为二极管的作用,左右两边的电路是断开的。
左心室压强:在更复杂的电路模型中,当其他条件保持不变时,左心室顺应性($C_\text{LV}$) 是最关键的影响因素,其值越大,$P_\text{LV}$ 越低。相比之下,左心室阻力($R_\text{LV}$) 的影响较弱,但其减小会导致更多电流从电容支路分流,从而进一步降低 $P_\text{LV}$。暂时考虑$R_C$为零,可能有潜在影响,暂时不考虑它。
三元素windkessel模型
主动脉压强:在此阶段,主动脉瓣处于关闭状态,主动脉依靠血管顺应性维持对全身的血流灌注。若采用简化电路模型(仅包含一个电容与系统血管阻力$R_\text{SYS}$串联),则主动脉压力($P_\text{AO}$)随时间呈线性下降。
射血期
在射血期,左心室压强大于主动脉压强,左右两边电路连通。需要求解四个方程。
(WIP)
等容舒张期
左心室压强降低到主动脉压强以下,左右电路再次断开,左心室和主动脉压强各自求解,直到周期结束。此过程中,应防止左心室压强降低到0mmHg以下,因为实际情况中,左心房,应当有经过二尖瓣流入。压强可能降到(0.8s)
快速充盈、舒张、心房收缩
此阶段移除windkessel模型,移除主动收缩力,内壁压力加载和预加载阶段相同。由于顺应性,主动脉压强逐渐降低。
设计闭环系统
(WIP)
接入左心室的闭环系统
三种windkessel模型
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