| Инд. авторы: | Киселев И.Н., Колпаков Ф.А., Бибердорф Э.А., Баранов В.И., Комлягина Т.Г., Суворова И.Ю., Мельников В.Н., Кривощеков С.Г. |
| Заглавие: | Персонализированная одномерная модель сердечно-сосудистой системы человека |
| Библ. ссылка: | Киселев И.Н., Колпаков Ф.А., Бибердорф Э.А., Баранов В.И., Комлягина Т.Г., Суворова И.Ю., Мельников В.Н., Кривощеков С.Г. Персонализированная одномерная модель сердечно-сосудистой системы человека // Сибирский научный медицинский журнал. - 2016. - Т.36. - № 1. - С.70-79. - ISSN 2410-2512. - EISSN 2410-2520. |
| Внешние системы: | РИНЦ: 25669835; |
| Реферат: | rus: В работе обсуждается методика персонализации параметров одномерной модели гемодинамики и ее валидация на основе физиологических данных 1546 пациентов. Использованы различные комбинации параметров, в качестве главного критерия валидации выступало качество прогнозирования систолического и диастолического давления. Показано, что при точной персонализации модель может обеспечить адекватное предсказание давления (коэффициенты корреляции около 0,9), при этом решающую роль играет общее периферического сопротивление, а параметры крупных артерий не играют значительную роль в прогнозировании. eng: The technique of parameter personalization of 1D hemodynamic model is discussed and validated against physiological data of 1546 examined patients. Different parameter combinations were used, with the quality of prediction of the systolic and diastolic pressures used as the principle validation criterion. It is shown that with an appropriate personalization the model can provide adequate predictions (correlations near 0.9), where the decisive role is played by the total peripheral resistance parameter. Meanwhile parameters of the largest arteries do not play a significant role in the prediction. |
| Ключевые слова: | математическое моделирование; персонализация параметров; валидация; экспериментальные данные; сердечно-сосудистая система; одномерная модель артериального дерева; |
| Издано: | 2016 |
| Физ. характеристика: | с.70-79 |
| Цитирование: | 1. Appanaboyina S., Mut F., Löhner R. et al. Computational modelling of blood flow in side arterial branches after stenting of cerebral aneurysms // Int. J. Computat. Fluid Dyn. 2008. 22. 669-676. 2. Avolio A.P. Multi-branched model of the human arterial system // Med. Biol. Eng. Comput. 1980. 18. 709-718. 3. Best C.H., Taylor N.B., West J.B. Best and Taylor's Physiological basis of medical practice. Baltimore: Williams & Wilkins, 1991. 1170 p. 4. Biberdorf E.A., Blokhin A.M., Trakhinin Y.L. Global modeling of the human arterial system // Circulatory System and Arterial Hypertension: Experimental Investigation, Mathematical and Computer Simulation. Eds. L.N. Ivanova, A.L. Markel, A.M. Blokhin, E.V. Mishchenko. N. Y.: Nova Science Publishers Inc., 2012. P. 115-142. 5. de Simone G., Devereux R.B., Daniels S.R. et al. Stroke volume and cardiac output in normotensive children and adults. Assessment of relations with body size and impact of overweight // Circulation. 1997. 95. 1837-1843. 6. Grigoryan S.S., Saakyan Y.S., Tsaturyan A.K. On the Kortokov method theory // Biomechanics. 1984. 15-16. 54-73. [In Russian]. 7. Hann C.E., Revie J., Stevenson D. et al. Patient specific identification of the cardiac driver function in a cardiovascular system model // Comput. Methods Programs Biomed. 2011. 101. 201-207. 8. Kayvanpour E., Mansi T., Sedaghat-Hamedani F. et al. Towards personalized cardiology: Multi-scale modeling of the failing heart // PLoS One. 2015. 10. e0134869. 9. Kiselev I.N., Semisalov B.V., Biberdorf E.A. et al. Modular modeling of the human cardiovascular system // Math. Biol. Bioinf. 2012. 7. 703-736. [In Russian]. 10. Lamponi D. One dimensional and multiscale model for blood flow circulation: Pour l'obtention du grade de docteures sciences. Lausanne, 2004. 11. Mazhbich B.I. Oscillowasometry of limb arteries. Novosibirsk: Nauka, 1990. 152 p. [In Russian]. 12. Melnikov V.N., Komlyagina T.G., Rechkina S.Y. The elasticity of the arteries and hemodynamics in healthy and sick people: the database is registered in the Registry database of the Federal Service for Intellectual Property at June 9, 2012, number 2012620540. [In Russian]. 13. Noordergraaf A. Physical basis of ballistocardiography: Ph. D. Thesis. Utrecht, 1956. 14. Olufsen M.S., Peskin C.S., Kim W.Y. et al. Numerical simulation and experimental validation of blood flow in arteries with structured-tree outflow conditions // Ann. Biomed. Eng. 2000. 28. 1281-1299. 15. Proshin A.P., Solodyannikov Y.V. Identification of the parameters of blood circulation system // Autom. Remote Control. 2010. 71. 1629-1647. 16. Quarteroni A., Formaggia L. Mathematical modelling and numerical simulation of the cardiovascular system // Handb. Numer. Anal. 2004. 12. 3-127. 17. Reymond P., Bohraus Y., Perren F. et al. Validation of a patient-specific one-dimensional model of the systemic arterial tree // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011. 301. H1173-1182. 18. Reymond P., Merenda F., Perren F. et al. Validation of a one-dimensional model of the systemic arterial tree // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2009. 297. H208-222. 19. Stergiopulos N., Tardy Y., Meister J.J. Nonlinear separation of forward and backward running waves in elastic conduits // J. Biomech. 1993. 26. 201-209. 20. Vovkodav O., Pasichnyk R. The method of identification of a mathematical model for the cardiovascular system response dynamics to exercise stress // J. Appl. Comput. Sci. 2014. 22. 91-99. 21. Wang J.J., Parker K.H. Wave propagation in a model of the arterial circulation // J. Biomech. 2004. 37. 457-470. 22. Westerhof N., Bosman F., De Vries C.J., Noordergraaf A. Analog studies of the human systemic arterial tree // J. Biomech. 1969. 2. 121-143. |
