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心血管系統動力學原理.建模與仿真應用

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出版社:科學出版社出版時間:2019-11-01
開本: 其他 頁數: 184
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心血管系統動力學原理.建模與仿真應用 版權信息

  • ISBN:9787030597397
  • 條形碼:9787030597397 ; 978-7-03-059739-7
  • 裝幀:平裝
  • 冊數:暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>

心血管系統動力學原理.建模與仿真應用 本書特色

《心血管系統動力學原理、建模與仿真應用》以心血管系統為研究對象,采用不同的建模方法,建立不同尺度的心血管數值模型,仿真研究心血管系統的血流動力學過程,旨在揭示心血管系統動力學的變化規律,為心血管系統疾病診斷提供參考。《心血管系統動力學原理、建模與仿真應用》主要內容包括:心血管系統研究和建模的國內外研究現狀、人體心血管系統的解剖結構、血流動力學的基本原理、心血管系統的集總模型的建立與仿真、人體動脈樹的分布式參數模型、基于“T-tube”模型的中心動脈脈搏波無創雙通道盲辨識方法、利用MATLAB軟件的Simulink仿真系統進行閉環心血管系統的集總參數模型仿真、基于傳輸線模型的動脈硬化與狹窄的仿真與無創診斷方法、通過傳輸線模型仿真研究心率對心血管系統的影響規律和內在機制。

心血管系統動力學原理.建模與仿真應用 內容簡介

隨著計算機計算能力的提高和仿真技術的發展,建模與仿真為心血管系統的研究提供了新方法和新手段,彌補了傳統方法的不足。心血管系統建模與仿真通過數學模型和數值計算方法,可以模擬血液在心血管系統中的循環運動,分析其血液動力學特征.本書分別建立集總參數模型(0D模型)、傳輸線模型(1D模型)和有限元模型(3D模型),對血液動力學過程進行了模擬和仿真,該書是在現有動力學主流建模方法的基礎上結合作者多年科研積累下完成的,該書有助于加深讀者對心血管系統的動力學規律的理解,拓寬了解血液動力學過程的途徑,為心血管功能檢測和醫療器械的研發提供理論指導。

心血管系統動力學原理.建模與仿真應用 目錄

目錄第1章 緒論 11.1 心血管系統動力學研究的目的和意義 11.2 國內外研究現狀 21.2.1 心血管系統研究簡史 21.2.2 心血管系統模型的國內外研究現狀 61.2.3 心血管系統動力學模型應用的研究現狀 101.3 心血管系統建模存在的問題 121.4 本書的主要內容 13參考文獻 13第2章 心血管系統的解剖結構和血流動力學原理 212.1 心血管系統的解剖結構 212.1.1 心臟 222.1.2 血管 232.1.3 血液 262.2 血壓和脈搏波的傳播 272.2.1 血壓和脈搏波傳播的特點 272.2.2 壓力波的一維波動方程及其解 302.2.3 血液流動時波的傳播 332.2.4 波在血管分支處的傳播和反射 332.3 血流動力學 352.3.1 血流特性 352.3.2 不同位置的血流特性 36參考文獻 38第3章 心血管系統的集總參數模型的建立與仿真 393.1 集總參數模型的提出 393.2 動脈段的集總參數及其與電學量的類比關系 403.2.1 電流與血液體積流量的類比關系 403.2.2 電壓與血液壓力差的類比關系 413.2.3 電阻與黏性阻力的類比關系 413.2.4 電容與動脈順應性的類比關系 423.2.5 電感與血液流動慣量的類比關系 433.2.6 電阻抗與血液阻抗的類比關系 443.3 動脈集總參數模型分類 453.3.1 高度集總參數電網絡模型 473.3.2 精細集總參數電網絡模型 503.3.3 閉環集總參數電網絡模型 523.4 上肢動脈的集總參數電網模型仿真 583.4.1 上肢動脈的三段式電網絡模型的建立 583.4.2 模型的狀態空間分析法求解 593.4.3 基于Simulink/SimPowerSystems的模型求解與仿真 603.4.4 分析與討論 613.5 本章小結 64參考文獻 65第4章 人體動脈樹的傳輸線模型的建立與仿真 664.1 人體動脈樹的55段簡化模型 664.2 55段簡化模型的電網絡傳輸線模型 694.2.1 模型I 694.2.2 模型II 714.3 模型的輸入阻抗遞歸計算及參數分析 734.3.1 輸入阻抗的遞歸算法 734.3.2 正常情況下動脈樹的輸入阻抗 744.3.3 動脈順應性和外周阻力對動脈樹輸入阻抗的影響 754.3.4 動脈幾何參數對輸入阻抗的影響 764.3.5 分析與討論 774.4 模型中脈搏波傳播的求解與仿真 784.4.1 模型的輸入 784.4.2 正常動脈樹中各點血壓和血流量波形的計算 794.4.3 身高對脈搏波的影響 804.4.4 心率對脈搏波的影響 804.4.5 每搏輸出量對脈搏波的影響 814.4.6 動脈內徑對脈搏波的影響 814.4.7 動脈壁厚對脈搏波的影響 824.4.8 分析與討論 834.5 本章小結 83參考文獻 83第5章 基于“T-tube”模型的中心動脈脈搏波無創雙通道盲辨識 855.1 引言 855.2 多通道盲辨識算法 865.3 雙通道FIR模型的建立 875.3.1 心血管系統“T-tube”模型 875.3.2 脈搏波傳導的FIR特性 895.4 MBSI算法設計與仿真數據驗證 935.5 結論 96參考文獻 96第6章 基于Simulink的閉環心血管系統的集總參數模型仿真 986.1 集總參數模型的建模原理 986.1.1 動脈血管網絡的電參數模型 986.1.2 心臟的電參數建模 996.2 電參數模型的描述 1016.2.1 基于SimscapeTM的時變電容C(t)仿真模型 1016.2.2 基于SimscapeTM的人體全身心血管系統的電參數模型 1056.3 仿真結果和討論 1096.3.1 心室及軀干主要動脈血管的血壓研究 1096.3.2 動脈狹窄對心血管系統的影響 110參考文獻 112第7章 基于傳輸線模型的動脈硬化與狹窄診斷研究 1147.1 動脈硬化參數的計算與仿真分析 1147.1.1 動脈硬化指數 1147.1.2 脈搏波傳播波速 1157.1.3 大動脈順應性和小動脈順應性 1167.1.4 動脈硬化的仿真分析 1197.2 動脈狹窄參數的計算與仿真分析 1227.2.1 踝臂指數的計算 1227.2.2 動脈狹窄的仿真分析 1237.3 基于輸入阻抗和支持向量機的動脈狹窄預測 1317.3.1 仿真數據庫的建立 1317.3.2 支持向量機的分類原理 1317.3.3 N次交叉驗證方法 1327.3.4 預測準確率的評價方法 1327.3.5 計算結果 1337.3.6 討論 1357.4 基于傳遞函數和支持向量機的動脈狹窄預測 1357.4.1 傳遞函數的計算 1357.4.2 動脈狹窄對傳遞函數的影響 1367.4.3 仿真數據庫的建立及預測方法 1417.4.4 結果及討論 1417.5 基于傳遞函數和支持向量機的動脈狹窄分段定位研究 1447.5.1 仿真數據庫的建立 1447.5.2 分段定位方法 1447.5.3 結果與討論 1457.6 本章小結 146參考文獻 147第8章 心率對心血管系統的影響及其血流動力學仿真研究 1498.1 心率及其臨床價值與意義 1498.2 心率對脈搏波速的影響的仿真研究 1508.2.1 研究背景及意義 1508.2.2 分形黏彈性動脈模型 1518.2.3 模型的輸入 1538.2.4 脈搏波速的計算方法 1548.2.5 仿真結果與討論 1558.2.6 討論 1588.2.7 結論 1618.3 心率對反射系數的影響仿真研究 1618.3.1 研究背景及意義 1618.3.2 RM和RI的計算 1628.3.3 反射系數的計算 1638.3.4 心率和動脈黏彈性對波反射的影響結果 1638.3.5 心率和動脈黏彈性對波反射的影響的討論 1698.4 本章小結 170參考文獻 170致謝 175
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