Um die Wartbarkeit der Modelle zu maximieren ist es nützlich, so weit hinunter wie möglich grafisch zu modellieren, d.h. den Übergang zur Gleichungsmodellierung so spät wie möglich vorzunehmen. Bondgrafen [2] eignen sich besonders gut zur Modellierung komplexer physikalischer Vorgänge, weil sie die primitivste grafische Modellierungsmethodik darstellen, die noch voll objektorientiert ist. Der Übergang von der Ebene der Bondgrafen zur Gleichungsebene ist trivial und so generisch, dass er ein für allemal programmiert werden kann. Somit muss der Anwender einer Bondgrafenbibliothek kaum je irgendwelche physikalischen Phänomene mittels Gleichungen beschreiben.
In [4,5] wurde das hämodynamische Untermodell auf die Simulationssprache ACSL übertragen, um dessen Lesbarkeit zu verbessern. Es wurde ein neues Untermodell der nervösen Ansteuerung basierend auf der Fuzzy Inductive Reasoning (FIR) Methode [6] erstellt. Es wurde gezeigt, dass sich FIR wesentlich besser als NARMAX eignet, um die gemessenen Steuercharakteristiken nachzubilden.
In [7] wurde das hämodynamische Untermodell auf die Dymola Modellierungsumgebung unter Einbindung der Bondgrafenbibliothek [2] übertragen. Die neue Version des Modells ist voll grafisch ausgelegt. Zum ersten Mal verfügen wir seither über eine Beschreibung der Hämodynamik, die nicht nur von Programmierern, sondern auch von medizinisch geschultem Personal verstanden werden kann.
In [8] wurde auch das Untermodell der nervösen Ansteuerung auf Dymola übertragen, so dass nun das kardiovaskuläre System mit hoher Auflösung in Dymola/Modelica modelliert und simuliert werden kann.
Wie können/sollen die Simulationsresultate interpretiert werden? Wie können Krankheitsbilder aus den Simulationsdaten ermittelt und kommuniziert werden? Wie können Parameterwerte besser gebündelt werden, so dass sie durch medizinisch geschultes Personal einfacher manipuliert werden können? Dies sind einige der Fragen, die in dieser Arbeit abgeklärt werden sollen.
Wie kann das Modell des Herzens besser isoliert werden? Ist es möglich, das Modell des Herzens aus dem Gesamtmodell zu entfernen und durch ein Modell einer Herz-Lungenmaschine zu ersetzen? Kann ein Schrittmacher ins Modell eingesetzt werden, um die Funktion des Herzens zu unterstützen? Dies sind weitere Fragen, die in dieser Arbeit erörtert werden sollen.
Bei der Neuinterpretation des Modells der Hämodynamik durch Bondgrafen stellte sich heraus, dass einige wenige Widerstandswerte negativ sind. Dies ist physikalisch nicht sinnvoll. Es soll darum abgeklärt werden, woher diese negativen Widerstandswerte kommen, und wie diese in physikalisch sinnvoller Weise abgefangen werden können.