Estymacja parametrów schematu obwodowego reprezentującego przepływ krwi przez nerkę w warunkach niedoboru danych

• Autorzy: Muc A.

Warianty tytułu

EN

The parameters estimation of electric circuit representing the blood flow through the kidney in the case of the lack of certain date

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stosując analogie między elektrotechniką a mechaniką płynów opracowano elektryczny schemat obwodowy symulujący przepływ krwi przez nerkę. W identyfikacji jego parametrów rozwiązano problemy, które łącznie nie występują przy estymacji parametrów tradycyjnych obwodów elektrycznych. Do głównych problemów tej identyfikacji należał brak możliwości rejestracji przebiegu napięcia wejściowego, zastosowania znanego wymuszenia lub modyfikacji istniejących sygnałów wejściowych, określenia zależności fazowych między wykorzystywanymi sygnałami. Poszukiwane wartości elementów obwodu elektrycznego obliczono na podstawie wyznaczonych parametrów funkcji celu. W funkcji celu porównano widmo amplitudowe prądu odpowiadające przepływowi krwi w tętnicy nerkowej, ze stosunkiem modułów transmitancji rozważanego fragmentu obwodu i widmem amplitudowym napięcia, które aproksymowano funkcją sklejaną.

EN

Analogies between electrical engineering and fluid mechanics was applied to crate electric circuit which the blood flow through kidney represent. Problems which in this process of the parameters identification of electric circuit appeared, not appear in the case of the parameters identification of typical electric circuit. The main problems of this method of parameters identification are: lack of possibility of registration of the voltage waveform, lack of possibility of use special test input signals or modification existing input signals, lack of determination of phase dependence between used signals. On the basis of appointed parameters of the objective function the wanted values of elements of electric circuit were calculated. The electric current spectrum with ratio of module of the transmittance of the considered fragment of the electric circuit and spectrum of the voltage in the objective function was compared. The current represents the blood flow through the renal artery and the voltage represents the pressure, which was approximating by spline function.

Słowa kluczowe

PL

identyfikacja parametryczna; aproksymacja; analog obwodowy; przepływ krwi; nerka

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2008
• Tom: Z. 236
• Strony: 99--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Muc A.

• Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych, Politechnika Gdańska,

Bibliografia

• 1. Brand S.: Analiza Danych. PWN, Warszawa, 2002.
• 2. Diourte B., Siche J., Comparat V., Baguet J.: Study Of Arterial Blood Pressure By A Windkessel-Type Model: Influence Of Arterial Functions Properties. Computer Methods And Programs In Biomedicine, no. 60, pp. 11 – 22, 1999.
• 3. Iwase M., Shiino Y., Hatakeyama S.: On a continuous-time system identification using optimization method. SICE 2002, Osaka, Aug. 5-7, 2002.
• 4. Khosroshahi H. T., Tarzamni M., Oskuii R. A.: Doppler Ultrasonography before and 6 to 12 months after kidney transplantation. Transplantation Proceedings, no. 37, pp. 2976-2981, 2005.
• 5. Lazzari A.M., Profumo F., Tenconi A.: Axial flux interior pm synchronous motor: parameters identification and steady-state performance measurement. IEEE Trans. Ind. Appl., no 6, vol. 36, pp. 1581-1588, 2000.
• 6. Małek G.: Ultrasonografia dopplerowska, Zastosowanie kliniczne. Wyd. MEDIPAGE, Warszawa, 2003.
• 7. Matulewicz W.: Szczególny przypadek zastosowania obwodu elektrycznego. Materiały konferencyjne z X Symp. PPEE, Arch. Konf. PTETiS, nr 18, 2003.
• 8. Matulewicz W., Muc A.: Identyfikacja parametrów szczególnych obwodów elektrycznych na przykładzie przepływu krwi w nerce. Zesz. N. W. E. i A. P., nr 21, 2005.
• 9. Matulewicz W., Muc A., Retkowski M.: Zastosowanie elektrycznego schematu zastępczego do analizy zmian przepływu krwi w nerce. Przegląd Elektrotechniczny, nr 6, 2006.
• 10. Mikołajuk K., Trzaska Z.: Elektrotechnika teoretyczna analiza i synteza elektrycznych obwodów linowych. Wyd. PWN, Warszawa, 1984.
• 11. Muc A., Matulewicz W., Retkowski M.: Wyznaczanie względnej i bezwzględnej wartości zmian rezystancji zastępczego krwiobiegu nerki. Pomiary Automatyka Kontrola, nr 4, 2007.
• 12. Muc A., Matulewicz W., Retkowski M.: Metoda grafów wiązań w zastosowaniu do opracowania szczególnego obwodu elektrycznego. Przegląd Elektrotechniczny, nr 9, 2008.
• 13. Muc A., Identyfikacja parametrów zastępczego schematu elektrycznego krwiobiegu nerki na podstawie niepełnych danych pomiarowych. Materiały konferencyjne z XII Symp. PPEEm, Arch. Konf. PTETiS, nr 24, 2007.
• 14. Muc A. Retkowski M.: Jakość identyfikacji parametrów obwodu elektrycznego z wykorzystaniem analizy częstotliwościowej prądów. Zesz. N. W. E. i A. P., nr 22, 2006.
• 15. Nooordergraaf A., Jager G.N., Westerhof N.: Circulatory analog computer. Publishing Co, Amsterdam, 1966.
• 16. Nooordergraaf A.: Hemodynamics, In: H. Schwann (Ed.), Bioengineering. Mcgraw-Hill, New York, 1969.
• 17. Plat J. F.: Doppler ultrasound of the kidney, seminars in ultrasound. Ct, and Mri, no. 1, vol. 18, pp. 22-23, 1997.
• 18. Quarteroni A., Ragni S., Veneziani A.: Coupling between lumped and distributed models for blood flow problems. Computer Visual Sci., no. 4, 2001.
• 19. Sagara S., Yang Z. J., Wada K.: Identification of continuous systems from noisy sampled input-output data. proceedings of ninth IFAC/IFORS symposium on identification and system parameters estimation, Budapest, pp. 603-608, 1991.
• 20. Stanisz A.: Biostatystyka. Wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 2005.
• 21. Traczyk W.Z., Trzebisk A., Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej. Wyd. PZWL, Warszawa, 2001.
• 22. Trzaska Z.: Modelowanie i symulacja układów eklektycznych. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
• 23. Watała C.: Biostatystyka - wykorzystanie metod statystycznych w pracy badawczej w naukach biomedycznych. Wyd. Alfa Medica Press, Bielsko-Biała, 2002.
• 24. Zieliński T.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Wyd. WKŁ, Warszawa, 2005.