Програмна технологія для підтримки процедур налаштування кількісних моделей гемодинаміки людини

• Дата: 2020
• Автори: Григорян, Р.Д., Юрчак, О.І., Дегода, А.Г., Людовик, Т.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Інститут програмних систем НАН України 2020
• Назва видання: Проблеми програмування
• Теми: Інструментальні засоби і середовища програмування
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180489
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Програмна технологія для підтримки процедур налаштування кількісних моделей гемодинаміки людини / Р.Д. Григорян, О.І. Юрчак, А.Г. Дегода, Т.В. Людовик // Проблеми програмування. — 2020. — № 4. — С. 3-13. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Математичне моделювання та спеціалізовані програмні симулятори (СПС), які засновані на кількісних моделях (КM), є сучасними інструментами дослідження, що розширюють можливості вивчення фізіології людини. Зокрема, багато разів автори пропонували моделі з зосередженими параметрами (МЗП) серцево-судинної системи (CСС). Однак більшість моделей не включають складних механізмів, що забезпечують загальний контроль кровообігу людини. Щоб заповнити цю прогалину, ми запропонували три спеціальні моделі та моделювальну концепцію для їх функціональної інтеграції. Проблема полягає у тому, що інтегральна модель занадто складна, щоб її можна було налаштувати вручну. Для забезпечення ефективних процедур налаштування пропонується спеціальне програмне забезпечення, що містить автономні модулі для розв’язування рівнянь кожної моделі у відомих умовах вхідних навантажень. Загалом, побудована та запрограмована складна математична модель (СММ), що включає опис як фізіології, так і вхідних динамічних впливів. Програмне забезпечення, враховуючи три основні блоки моделей, забезпечує їх кількісні процедури налаштування. Перший блок описує саморегуляцію гемодинаміки людини в 23-компартментній МЗП CСС. Другий блок описує вісім фізіологічних механізмів, які незалежно забезпечують гострий і довгостроковий контроль CСС у горизонтальному, сидячому та вертикальному положенні тіла. Третій блок описує зовнішній та внутрішній динамічний вплив на CСС. Завдяки СПС розробник моделі може вручну встановлювати значення 92 параметрів 23 відсіків ССС та константи чутливості кожного фізіологічного механізму. Спеціальні інструменти налаштування дозволяють розробнику моделі імітувати певну кількість тестів і будувати графіки гемодинамічних реакцій на обраний тест.