Algorytm w programie Mathematica do wyznaczania parametrów krzywej pulsoksymetrii u noworodków

• Autorzy: Czajkowska M. A. , Rudnicki J. , Pierzak-Sominka J. , Czajkowski A. A.

Warianty tytułu

EN

Algorithm in Mathematica program of determination parameters of pulse-oximetry curve for newborns

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wstęp i cele: W pracy przedstawiono koncepcję zdefiniowania nowych parametrów pulsoksymetrii noworodka uzyskanych z obrazu monitora. Głównym celem pracy jest opracowanie algorytmu w programie numerycznym Mathematica do uzyskania krzywej pulsu, jej amplitudy, odstępu, pola powierzchni pod krzywą, długości krzywej pulsu i elastyczności. Materiał i metody: Materiał stanowi obraz krzywej pulsu z monitora rejestrującego parametry noworodka. W pracy zastosowano metodę analityczną z wykorzystaniem wielomianu interpolacyjnego Lagrange’a, jak i numeryczną wykorzystując program Mathematica. Wyniki: W programie graficznym Corel PhotoPaint X3 wyznaczono współrzędne kilku punktów krzywej pulsu z obrazu uzyskanego z monitora Infinity Vista XL. Dla danych współrzędnych punktów wyznaczono wielomian interpolacyjny zarówno analitycznie jak i numerycznie stosując odpowiednie polecenia w programie Mathematica. Wnioski: Uzyskany z monitora Infinity Vista XL obraz może posłużyć do zdefiniowania dodatkowych parametrów w pulsoksymetrii. W programie Mathematica można zdefiniować algorytm wyznaczania, wzoru i wykresu funkcji interpolującej oraz jej parametrów takich jak amplituda, odstęp, pole pod krzywą, długość łuku oraz elastyczność funkcji. Parametry te, analizowane w pulsoksymetrii noworodka, mogą uzupełnić obserwację i diagnostykę kliniczną noworodka.

EN

Introduction and aims: This paper presents the concept of defining new parameters derived from newborn pulse oximetry monitor image. The main aim of this paper is to develop a numerical algorithm in the program Mathematica to get the pulse of the curve, its amplitude, distance, area under the curve, the curve pulse and elasticity. Material and methods: This material is an image of the curve of the monitor recording pulse parameters of the newborn. The study used an analytical method using Lagrange polynomial interpolation and numerical using Mathematica. Results: The graphics program Corel PhotoPaint X3 set the coordinates of several points of the curve pulse of the image obtained Infinity Vista XL monitor. For a given set of point coordinates have been obtained a interpolating polynomial, both analytically and numerically, using the appropriate commands in the program Mathematica. Conclusions: Resulting from Infinity Vista XL monitor image can be used to define additional parameters in pulse oximetry. In Mathematica, you can define the algorithm for, design and graph interpolating function and its parameters such as amplitude, distance, area under the curve, arc length and elasticity features. These parameters analyzed in pulse oximetry newborn may add the observation and clinical diagnostics of newborn.

Słowa kluczowe

PL

noworodek; pulsoksymetria; krzywa pulsu; parametry; algorytm; Mathematica

EN

newborn; pulse oximetry; pulse curve; parameters; algorithm; Mathematica

• Wydawca: Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Szczecinie
• Czasopismo: Problemy Nauk Stosowanych
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 1
• Strony: 127--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Czajkowska M. A.

• Pomorski Uniwersytet Medyczny, Klinika Patologii Noworodka, Katedra Położnictwa, Ginekologii i Neonatologii

autor

Rudnicki J.

• Pomorski Uniwersytet Medyczny, Klinika Patologii Noworodka, Katedra Położnictwa, Ginekologii i Neonatologii

autor

Pierzak-Sominka J.

• Pomorski Uniwersytet Medyczny, Klinika Patologii Noworodka, Katedra Położnictwa, Ginekologii i Neonatologii

autor

Czajkowski A. A.

• Uniwersytet Szczeciński, Wydział Matematyczno-Fizyczny, Katedra Edukacji Informatycznej i Technicznej

Bibliografia

• [1] Abel M.L., Braselton J.P.: Mathematica by example, Revised edition, Georgia Southern University, Department of Mathematics and Computer Science, Statesboro, Georgia, AP Professional A Division of Harcourt Brace & Company, Boston San Diego New York London Sydney Tokyo Toronto 1993.
• [2] Cichocka-Jarosz E., Kwinta P., Lankosz-Lauterbach J., Mazurek H.: Podstawy monitorowania organizmu i puls oksymetria u dzieci, Medycyna Praktyczna Pediatria 2005, Nr 5.
• [3] Czajkowska M.A., Rudnicki J., Czajkowski A.A.: Analiza kształtu krzywej tętna w pulsoksymetrii noworodków, Materiały XII Konferencji „Problemy Niekonwencjonalnych Układów Łożyskowych”, Łódź 16.05.2013, s. 49-54.
• [4] Czajkowska M.A., Rudnicki J., Czajkowski A.A., Pierzak J.: Zastosowanie interpolacji liniowej do oceny kształtu krzywej pulsu występującej w pulsoksymetrii noworodków, Dydaktyka Nauk Stosowanych Tom 7 (red. A.A. Czajkowski), Uniwersytet Szczeciński, Wydział Matematyczno-Fizyczny, Katedra Edukacji Informatycznej i Technicznej, Szczecin 2011, s. 185-190.
• [5] Czajkowska M.A., Rudnicki J., Czajkowski A.A., Pierzak J.: Wyznaczanie wzoru funkcji interpolującej opisującej krzywą pulsu występującej w pulsoksymetrii noworodków, Dydaktyka Nauk Stosowanych Tom 7 (red. A.A. Czajkowski), Uniwersytet Szczeciński, Wydział Matematyczno-Fizyczny, Katedra Edukacji Informatycznej i Technicznej, Szczecin 2011, s. 191-196.
• [6] Czajkowski A.A., Bielawa A.: Elastyczność funkcji jednej zmiennej i jej interpretacja w zarządzaniu jakością, Dydaktyka Nauk Stosowanych Tom 4 (red. A.A. Czajkowski), Uniwersytet Szczeciński, Wydział Matematyczno-Fizyczny, Katedra Edukacji Informatycznej i Technicznej, Szczecin 2008, s. 269-276.
• [7] Migdał E., Gerstenberger P.: Zastosowanie pulsoksymetru do monitorowania dzieci, Przegląd Pediatryczny 1996, Tom 26, Nr 4.
• [8] Salyer J.W.: Neonatal and pediatric oximetry, Respiratory Care 2003, Vol. 48, No 4.
• [9] Siewierski L. (red.): Ćwiczenia z analizy matematycznej z zastosowaniami, Tom 2, PWN, Warszawa 1981.
• [10] Stoer J.: Wstęp do metod numerycznych, Tom 1, PWN, Warszawa 1979.
• [11] Townsend N.: Pulse oximetry, Medical Electronics, Michaelmas Term 2001.
• [12] Trott M.: The Mathematica guide book for symbolics, Springer, New York 2006.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).