肝脏供血系统建模分析

《肝脏供血系统建模分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要摘要肝脏是人体最重要的器官之一，它接受肝动脉与门静脉的双重供血。肝脏血液循环系统结构复杂，各个血管之间具有丰富的联系与相互作用，特别是在发生病变情况下，会产生各种变异，使肝脏的血流供应与循环会受到严重的影响。肝脏血流动力学问题一直是l临床诊断治疗中涉及到的重要问题，受到科学工作者的重视。在研究肝脏血流动力学过程中，可以利用系统建模及仿真的方法，建立肝脏血供的血流动力学数学模型，结合临床数据进行模拟仿真。这种方法能够方便模拟肝脏血供的动态过程，阐明肝脏血供的血流动力学机理，为临床肝脏疾病的诊断治疗提供有效的分析手段与理论

2、依据，具有重要的理论意义和应用价值。论文论述了血流动力学原理及弹性腔理论，讨论了动静脉血管段的血流动力学特性，进而根据流体网络与电路网络的相似性，分别用电阻、电容及电感等电学参数表示血流的血压、血管顺应性、血流惯性等参数，给出了血管段的电路单元模型及数学表达方程。详细分析了人体肝脏血液循环系统的生理结构及功能，特别是肝脏血流的调节机制的特点，依据肝脏血液循环系统的生理结构及功能建立了一个包括肝动脉、门静脉、肝内微循环、肝静脉在内的肝脏血液循环系统的电路等效模型，同时还考虑了肝动脉与门静脉之间的相互联系及耦合关系，推导了出模

3、型的微分方程表达式，利用计算机可以方便地对所得方程组进行求解。利用彩色多普勒超声诊断仪临床测取了正常人体肝脏的肝固有动脉、门静脉主干和肝左、中、右静脉的血管直径，血流速度等血流参数及其血流速度频谱图，从血流频谱图中采集数据点并拟合出上述肝脏血管的血流波形图，用计算机及系统辨识方法对系统模型进行了参数辨识，得出了一些主要的模型参数，基本符合肝脏生理结构功能。最后利用血流波形图对肝脏血流量的输入输出进行了仿真模拟，得到的仿真输出波形曲线与临床检测结果基本相符，初步验证了模型的有效性及合理性。关键词：肝脏血流模型；血液循环系统；

4、血流动力学；系统辨识与仿真AbstractLiverisoneofthemostimportantorgansinhumanbody，whichreceivesdualbloodsupplyfromtheportalvein(PV)andhepaticartery(HA)．Liverbloodcirculationsystemiscomplexandthevesselofhepaticcaninteractwitheachother，especiallyintheconditionofhepaticdiseases．Whe

5、nhepaticdiseasescomeupitwillbringupcounterpartbloodfluxbetweenthehepaticbloodsupplyandthebloodflowofhepaticvein．Hepatichemodynamicsistheclinicalissueallalongandhasbeenstudieddeeply．Wecanusethemethodofmathematicalmodelingandsystemsimulationtohelptostudytheprinciple

6、ofhepatichemodynamics．Bythiswaywemaycanfindtherulesofthehepaticbloodflowconvenientlyandprovideeffectivetheoryandanalysismethodfortheoperationtherapyofthehepaticdiseases．Thispaperdealswithestablishinghepaticbloodflowmathematicalmodelandbuildsupbloodvesselunitmodels

7、ofhepaticartery，portalvein，hepaticveinandhepaticbloodmicrocirculationaccordingtothehemodynamicstheoryandWindkesseltheory．Alsowiththeclassicmethodofcirculationsystemmodeling，thispapercharacterizestheparametersabouttheresistance，compliance，inertanceofbloodflowbythee

8、lectricalparametersofcircuitnetandobtainstheelectricalunitmodelofpartialbloodvessels．一’Withanalysisoftheanatomyandphysiologyofhepaticbloodcirculatorysys