Автоволновые процессы: история
экспериментального и теоретического изучения. Почти периодические
химические реакции. Автоволны в миокарде.
Литература
| Химические волны в чашке Петри | Химические волны проходят лабиринт | Автоволны в сердце |
 |
 |
 |
| http://www.biophysik.ovgu.de/Forschung/Bildergalerie.html | O. Steinbock, A. Toth, K. Showalter, Science 267 (1995) 868 | www.thevirtualheart.org |
Web система
для создания трехмерных моделей левого желудочка сердца и работы с
моделями в виде файлов различного формата.
Создание модели:
пользователь выбирает модель, задает необходимые параметры или
получает пример модели, выбирает формат файла с сеткой и получает
файл. Форматы файлов с сетками: EnSight
Gold, binary cube, TetView, STL, PLY...
Виды
моделей левого желудочка: симметричная / несимметричная, плоское /
тороидальное основание, сплайновая.
Работа с моделями: чтение
файла с сеткой, визуализация, конвертация в другой
формат.
Литература
| Сетка для симметричной модели | Автоволны в сердце | Сетка для модели сердца с инфарктом |
 |
 |
 |
Вытеснение спиральных волн с
помощью низковольтной стимуляции: постановка численных
экспериментов, анализ результатов.
Возможные области
интегрирования — квадрат, двумерный тор, фрагмент стенки
желудочка, прямоугольный параллелепипед, левый желудочек.
Литература
| Вытеснение спиральной волны на квадрате | ... на модели сердца | ... на торе |
 |
 |
 |
| Pravdin, Patrakeev, Panfilov / PRE, 107(1), 2023 | Kuklin, Pravdin / USBEREIT 2020 |
Моделирование
механических деформаций миокарда.
Включение модели пассивного
миокарда [Holzapfel, Ogden] в
существующую счетную программу. Вычислительный эксперимент: влияние
конкретной модели пассивного миокарда на дрейф спиральных
волн.
Литература
| Схема строения левого желудочка сердца | Метод виртуального 6-гранника | Фибрилляция желудочков в модели сердца собаки |
 |
 |
|
| Holzapfel, Ogden / Phil. Trans. R. Soc. A, 367, 2009 | Jarrousse / PhD Thesis, KIT, 2014 | Fibrillation with Electrical and Mechanical Activity in the Canine Ventricles |
Параллельный
алгоритм обхода сетки.
Задана сетка треугольников или тетраэдров
(будем называть их элементами сетки).
Цикл обходит все элементы сетки. При обработке элемента изменяется
состояние вершин этого
элемента (содержательно — меняется сила, действующая на
вершину). Нужно распараллелить этот цикл на заданное число потоков
N.
Математически, задача сводится к разбиению вершин некоторого графа
на не менее чем N
независимых множеств.
Литература
| Раскраска | Время расчёта параллельной программы | |
| Раскраска квадратной сетки | треугольной | (ключевой цикл выполняется |
| сетки | последовательно, параллельно) | |
 |
 |
 |
| Pravdin, Panfilov / Sibircon Conf. Proc., IEEE, 2019 |