Hybrydowy model drzewa naczyniowego przedramienia w ocenie obwodowej saturacji krwi żylnej

• Autorzy: Nowocień S.

Warianty tytułu

EN

A hybrid model of the forearm vascular tree

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano hybrydowy model drzewa naczyń krwionośnych przedramienia, uwzględniający w swojej strukturze klasyczne analogie hydrauliczno-elektryczne w połączeniu z interakcją światło-tkanki. Prezentowany model unifikuje propozycje literaturowe i pozwala na symulację i ocenę szerszej gamy zjawisk występujących w obiekcie badanym. Potrzeba opracowania modelu podyktowana była niejednoznacznościami wskazań obecnie stosowanych przyrządów do oceny regionalnej saturacji krwi żylnej (rSvO2), połączoną ze stale rosnącym zakresem ich zastosowań. Prezentowany model, w przeciwieństwie do modeli dostępnych w literaturze, pozwala na symulację zachowania układu krwionośnego przedramienia zarówno z punktu widzenia mechaniki drzewa naczyniowego, jak również efektów wpływu jej zmian na kształt rejestrowanych sygnałów fotopletyzmograficznych.

EN

This paper presents a hybrid model of the forearm vascular tree taking into account classical hydro-electric analogy in association with light tissue interaction in its structure. The new model unifies the literature proposals and allows simulating and evaluating a wider range of phenomena occurring in the facility under consideration. The need to develop the model was dictated by the ambiguities of indications of currently used instruments for assessing the regional oxygen saturation of venous blood (rSvO2) connected with increasing range of applications of these instruments. The model presented in this work, in contrast to the models available in the literature, allows simulating the behavior of the forearm blood from the point of view of both mechanics of the vascular tree and impact of the mechanics of the recorded photo plethysmographic signals. The field of optical phenomena in the transilumination area was modeled by a modified Lambert-Beer equation, typically used in pulse oximetry. In that case the transilumination coefficient recorded by a detector reflects changes in the effective optical path in the investigating area and depends directly on oxygenation. Scattering of light on the boundaries (emitter - air - skin) was omitted in the proposed model.

Słowa kluczowe

PL

model przedramienia; fotopletyzmografia

EN

forearm model; photoplethysmography

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 3
• Strony: 270--272
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Nowocień S.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej, ul. B. Prusa 53/55, 50-317 Wrocław

Bibliografia

• [1] Žaja J.: Venous oximetry, Signa Vitae, 2 (1), 2007.
• [2] Pearse R. M., Rhodes A.: Mixed and central venous oxygen saturation, Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine, 2005.
• [3] Walley K. R.: Use of Central Venous Oxygen Saturation to Guide Therapy, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 184(5), 2011.
• [4] Avolio A. P.: Multi-branched model of the human, Med. & Biol. Eng. & Comput., 18, 1980.
• [5] Sheng C., Sarwal S. N.: Computational simulation of blood flow in human systemic circulation incorporating an external force field, Medical & Biological Engineering & Comuuting, 1, 1995.
• [6] Rideout, V. C.: Mathematical and Computer Modeling of Physiological Systems. 2nd Ed., Prentice Hall, New York, 1991.
• [7] Vogel J., Kiessling I., Heinicke K. i in.: Transgenic mice overexpressing erythropoetin adapt to excessive erythrocytosis by regulating blood viscosity, Blood, 15, 2003.
• [8] Waugh R. E., Agre P.: Reductions of erythrocyte membrane viscoelastic coefficients reflect spectrin deficiencies in hereditary spherocytosis, J. Clin. Invest., 81, 1988.
• [9] Chmin S., Usami S., Bertles J. F.: Abnormal rheology of oxygenated blood in sickle cell anemia, J. Clin. Invest., 49, 1970.
• [10] Sharma K., Puniyani R. R., i in.: Blood viscosity parameter correlation with typesof leukemia, Physiol. Chem. Phys. Med. NMR, 24, 1992.
• [11] Rosenbluth M. J., Lam W. A., Fletcher D. A.: Force microscopy of nonadherent cells: a comparison of leukemia cell deformability, Biophys. J., 90, 2006.
• [12] Cho Y. I., Kensey K. R.: Effects of non-Newtonian viscosity of blood on flows in a diseased arterial vessel. Part1: steady flows, Biorheology 28, 1991.