Modellierung des kardiovaskulären Kreislaufs mit Linksherzunterstützungssystem

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines mathematischen Modells des menschlichen Herzkreislaufsystems. Es werden sowohl der gesunde Fall als auch eine Erkrankung (dilative Kardiomyopathie) des Herzens modelliert. Im Weiteren wird ein Linksherzunterstützungssystem dem Modell hinzugefügt, um den Einfluss eines solchen Systems auf die Erkrankung der dilativen Kardiomyopathie zu untersuchen.<br />Insbesondere wird auf den Einfluss des intraventrikulären Septums eingegangen.<br />Weiters wird die Veränderung der Lage des Patienten (z.B. liegend zu stehend) untersucht, da eine Lageveränderung einen großen Einfluss auf den Kreislauf besitzt.<br />Außerdem wird der Einfluss der Atmung auf die dehnbaren Gefäße im Thorax berücksichtigt.<br />Die vorher genannten Effekte werden auf Basis von Patienten- bzw.<br />Tierversuchsdaten aus der Literatur modelliert.<br />

This master thesis deals with the modelling of the cardiovascular system with a left ventricular assist device. The mathematical model is subdivided into two main sections, the physiological und pathological heart model. In the pathological model (with dilated cardiomyopathy) a left ventricular assist device is added and the influence of the cardiovascular system is analysed.<br />The following aspects have been examined. The influence of the intraventricular septum is investigated and compared with an animal experiment.<br />Furthermore, the orthostatic reaction from lying to standing has been studied and compared with literature data. Finally, the influence of breathing onto the thoracic vessels is analysed.<br />The modelling of the cardiovascular system is based on data from the literature.