Mathematical model of Mobile Circulatory Module for ex-vivo lungs perfusion

Abstract

The article deals with mathematical modelling of a system for ex-vivo lung perfusion. The system which is modelled here is named Mobile Circulatory Module and is designed for transport of live lungs namely porcine or human lungs. Transported lungs should be used for various research or even for transplantation. The article describes mathematical model of thermal circuit and hydraulic circuit which are vital parts of the MCM to secure living conditions of the transported organ. Mathematical model is simulated with MATLAB Simulink and shows good qualitative correspondence with real behavior of the system. Based on math model there is designed control algorithm for temperature control and there is discussed control of perfusion liquid as well.

Příspěvek se zabývá matematickým modelováním systému pro prokrvení plic ex-vivo. Tento systém, který je zde modelován je pojmenována Mobile Circulatory Module a je určen pro přepravu živých plic zejména prasat nebo lidské plíce. Přepravované plíce by měly být použity pro různé výzkumné učely, nebo dokonce k transplantaci.Článek popisuje matematický model tepelného okruhu a hydraulickém okruhu, které jsou životně důležité části MCM k zajištění životních podmínek dopravovaného orgánu. Matematický model je simulován s MATLAB Simulink a vykazuje dobrou kvalitativní korespondenci s skutečného chování systému. Z matematickém modelu lze usuzovat, že je určen řídicí algoritmus pro regulaci teploty, a je zde diskutována kontrola perfusním kapaliny.