Simulación numérica del sistema circulatorio

Abstract

Este documento presenta el estudio realizado para la implementación de una simulación del sistema circulatorio. El estudio se enfoca en el modelado matemático basado en parámetros concentrados. Durante el desarrollo del proyecto se revisaron varios modelos matemáticos existentes y se implementaron seis de ellos en la versión MATLAB/Simulink R2011a. Para construir estos modelos se utilizó la biblioteca “Cardiovascular Simulation Toolbox”. Esta biblioteca fue desarrollada en MATLAB/Simulink R14 por O. Barnea y sus colaboradores en la Universidad de Tel Aviv [1]. La biblioteca original presentaba problemas de compatibilidad con las versiones más recientes del programa, por lo que primero fue necesario reescribir la biblioteca para hacerla compatible, y luego desarrollar los modelos requeridos. Se escogió un modelo del sistema cardiovascular completo con el propósito de simular el comportamiento del sistema circulatorio en condiciones normales de salud, y en este proyecto se ajustaron los parámetros del sistema cardiovascular para poder simular la insuficiencia cardíaca sistólica, que no era parte del modelo inicial. Además se presenta un modelo sencillo para simular el comportamiento teórico de un dispositivo de asistencia ventricular. Con este modelo se implementó una simulación del corazón acoplado al VAD y se comprobó que el aparato ejerce succión en el ventrículo izquierdo.