É introduzido um modelo para simulação da mecânica cardíaca específica do paciente, incorporando um modelo tridimensional de elementos finitos da parte ventricular do coração, que é acoplado a um sistema vascular de ciclo fechado 0-dimensional de ordem reduzida, válvula cardíaca e modelo de câmara atrial. Os ventrículos são modelados por uma lei de material passivo ortotrópico não-linear. A ativação elétrica é imitada por uma tensão ativa parametrizada prescrita, atuando ao longo de uma orientação genérica das fibras musculares. Nossa função de ativação é construída de tal forma que o início da contração e relaxamento ventriculares, bem como a inclinação da curva de estresse ativo são parametrizados. O modelo ventricular baseado em imagens é pré-esforçado a uma pressão diastólica final baixa para responder pela configuração de estresse imersa. As condições de contorno Visco-elástico Robin são aplicadas à base do coração e ao epicárdio, para responder pelo entorno de incorporação. Tratamos a interação fluido 3D sólido-0D como um problema monolítico fortemente acoplado, que é consistentemente linearizado em relação às variáveis do modelo 3D sólido e fluido 0D para permitir um procedimento de solução do tipo Newton. O sistema linear de equações acopladas resultante é resolvido iterativamente em cada passo de Newton usando o pré-condicionamento de blocos 2 × 2 baseado na física. Além disso, apresentamos novas estratégias eficientes para calibrar os parâmetros ativos contráteis e de resistência vascular para os dados experimentais de pressão ventricular esquerda e volume de AVC obtidos em experimentos com suínos. Dois estados exemplares de condição cardiovascular são considerados, a saber, após a aplicação de bloqueadores beta vasodilatadores (BETA) e após a injeção de fenilefrina vasoconstritiva (PHEN). A calibração dos parâmetros para o estado específico individual e cardiovascular em mãos é realizada utilizando um método não-linear multinível de dois estágios que utiliza um modelo cardíaco de baixa fidelidade para calcular uma correção de parâmetro para o problema de otimização do modelo de alta fidelidade. Discutimos 2 diferentes escolhas de modelos de baixa fidelidade em relação à sua capacidade de aumentar a otimização dos parâmetros. Como as condições de estado periódicas no modelo (estresse ativo, pressões vasculares e fluxos) são a priori desconhecidas e também dependentes dos parâmetros a serem calibrados (e vice-versa), realizamos a calibração dos parâmetros e a estimativa periódica das condições de estado simultaneamente. Após um par de batimentos cardíacos, o algoritmo de calibração converge para um estado estabelecido e periódico devido à conservação do volume sanguíneo dentro do sistema circulatório de ciclo fechado. O modelo proposto e o método de calibração multinível são rentáveis e permitem a determinação eficiente de um modelo cardíaco específico do paciente em silico que reproduz muito bem as observações fisiológicas. Esse modelo individual e preciso é uma importante ferramenta de previsão no planejamento de intervenções, engenharia de dispositivos de assistência e outras aplicações médicas.