Badanie spirometryczne określa jakość wentylacji płuc. Funkcjonowanie układu oddechowego oparte jest na mechanizmie wentylacji. Podstawowymi zaburzeniami układu oddechowego są zmiany o charakterze obturacyjnym, restrykcyjnym oraz mieszanym. W pracy zaprezentowano nowy model badania spirometrycznego. Estymaty parametrów modelu wyliczane są na podstawie wyników spirometrii. Parametry modelu dostarczają nowych informacji na temat kondycji układu oddechowego. Pozwalają również na jednoznaczne rozróżnienie zdrowego i chorego pacjenta. Weryfikacja, przeprowadzona za pomocą symulacji zaburzenia funkcji płuc, potwierdziła diagnostyczną przydatność parametrów modelu uzyskanych na podstawie wyniku pomiaru spirometrycznego.
EN
The spirometry measurements assess the efficiency of the pulmonary ventilation. The respiratory system functioning is based on the ventilation mechanism. The basic degradation of the patient's breathing condition are obstructive, restrictive and mixed pulmonary diseases. In this paper, a new model of the spirometry measurement is presented. The model parameter estimates are obtained on the basis of spirometry measurements. The model parameters allow obtaining the new information concerning breathing conditions. They allow distinguishing between healthy and diseased subjects. The verification, based on the disease simulation, revealed the diagnostic usefulness or model parameters obtained on the basis of spirometry measurements.
Conventional methods of testing lung functioning demand a specific respiratory action of the patient. In contrast, the forced oscillation technique (FOT) provides measurements obtained with a minimal cooperation of the subject. The aim of this study is to verify the usefulness of the forced oscillation technique modelling in respiratory system diagnosing. In order to do this two models of FOT measurements have been considered: the four-parameter model (4p) and the six-parameter model (6p). The question is whether the models' parameter estimates can be accepted for diagnostic purposes. To answer the question the parameter estimates and their precision were calculated and the results obtained were confronted with the parameter values in population of healthy patients and for patients with lung diseases. The results obtained showed that the FOT measurements and modelling allow us to achieve such parameter estimates that could be applied for diagnostic purposes. Precision and accuracy of the parameter estimates are sufficiently good for unmistakable distinguishing between healthy and diseased subjects.
W pracy przedstawiono propozycję wykorzystania wyników modelowania pomiaru spirometrycznego do celów diagnostycznych. Zastosowanie praktyczne modelu wymaga określenia wartości referencyjnych parametrów modelu w zależności od cech antropologicznych pacjenta. Zaprezentowano liniowy i nieliniowy opis wyznaczania tych wartości. Błąd aproksymacji wartości referencyjnych parametrów, wyznaczonych z wykorzystaniem nieliniowego równania referencyjnego, umożliwia obliczenie wartości referencyjnej badanego parametru (w zależności od płci, wieku i wzrostu) z dobrą dokładnością, wystarczającą do różnicowania stanów zdrowia. Daje to możliwość wsparcia procesu diagnostycznego nowymi informacjami uzyskanymi dzięki zastosowaniu modelu pomiaru spirometrycznego.
EN
The paper presents the application of model respiratory mechanism based on the spirometry measurement. The model parameter estimates are obtained based on the spirometry test results. The model parameters enable to obtain the new information concerning breathing conditions. The diagnostic practice requires the reference values of model parameters, which depended on anthropometric data of the subject. The linear and non-linear reference equations are presented. The Mean Squared Error obtained for the non-linear reference equation, in comparison to quantitative change in parameter value on different state of health condition, allows us to postulate that the spirometry respiratory model parameter estimates could be successfully applied for diagnostic purposes.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a new model of respiratory mechanism based on the spirometry measurements. The spirometry test assesses efficiency of the lung ventilation. The respiratory system functioning is based on the ventilation mechanism. Thus the quality of the lung depends on the quality of lung ventilation. Respiratory system modelling supports a diagnostic process. The model parameter estimates are obtained on the basis of the spirometry test results. The model parameters enable us to obtain the new information concerning breathing conditions. These parameters make it also possible to distinguish between healthy and diseased subjects. The spirometry measurement model presents itself as a new diagnostically helpful aid.
Transport tlenu pomiędzy pęcherzykami płucnymi a krwinkami czerwonymi jest istotnym czynnikiem wpływającym na jakość działania układu oddechowego. Dla celów modelowania drogę dyfuzyjną tlenu podzielono na dwa obszary: obszar membrany i obszar erytrocytu. Podział ten zastosowano ze względu na różnice jakości procesu dyfuzji w tych obszarach, co opisano odpowiednimi równaniami dyfuzji. Wykonano symulację procesu dyfuzji dla membrany, erytrocytu i całej drogi dyfuzyjnej. Analiza wyników pozwala na poznanie i lepsze zrozumienie złożonej natury transportu tlenu. Zobrazowano także wpływ zmienności parametrów systemu (tzn. zmiany stanu zdrowia) na jakość wymiany gazowej w układzie oddechowym.
EN
The oxygen transport between the pulmonary alveoli and the erythrocytes is an important factor, which influences the respiratory system. The diffusion way was parted into two segments: the membrane segment and the erythrocyte segment for modeling reasons. They were described by the diffusion equations. It was made because the diffusions across the region of membrane and the region of erythrocyte are different. The simulations for membrane, erythrocyte and diffusion way were made. The application of the simulation of capillary pressure distribution allows better understanding the oxygen transport nature. The analysis of the system' s parameters influence on the gas exchange mechanism was also shown.
Celem pracy jest weryfikacja praktycznej przydatności parametrów modelu procesu respiracji w diagnostyce układu oddechowego. Modelowanie oparto o wyniki badania układu oddechowego techniką oscylacji wymuszonych. Zaprezentowano dwa modele wymiany gazowej: czteroparametrowy i sześcioparametrowy. Porównano estymatę parametrów charakteryzujące osoby zdrowe i osoby, u których stwierdzono zaburzenia układu oddechowego. Wyniki badań porównawczych upoważniają do stwierdzenia, że otrzymane w wyniku wspomaganego komputerowo modelowania parametry respiracji, oraz ich dokładności, pozwalają na wykorzystanie ich do celów diagnostycznych w badaniach dysfunkcji układu oddechowego.
EN
The aim of this study is to verify the usefulness of the forced oscillation technique modelling in respiratory system diagnosing. Two models of FOT measurements have been considered: the four-parameter model and six-parameter model. The parameter estimates for patients with lung diseases were confronted with the parameter values in population of healthy patients. The results obtained showed that the precision and accuracy of the parameter estimates are sufficiently good that the FOT measurements and modelling could be applied for diagnostic purposes.
W dwuczęściowej publikacji opisuje się opracowanie przenośnego kontrolnego układu pomiarowego do sprawdzania gazomierzy w stacjach sieci dystrybucyjnej gazu ziemnego. W pierwszej części omówiono wybraną do realizacji termoanemometryczną metodę pomiarową, podano uogólniony model opisujący działanie przepływomierza wg tej metody, opisano parametry jednego z rozwiązań technicznych takiego przepływomierza oraz zidentyfikowano i zanalizowano źrodła błędów pomiarowych.
EN
The development of a portable control meter working in stations in natural gas distributing network was presented in this two-part publication. In the first part of the article there are presented: the thermoanemometrical method of measurement, the generalised model describing the work of a stream meter based on this method, parameters of the example of such a stream meter, and both the identification and analysis of error sources.
(Część I: PAK 7/8 2005) W części II kontynuuje się opis opracowania kontrolnego układu pomiarowego dla sieci dystrybucyjnej gazu ziemnego z wykorzystaniem termoanemometrycznego przepływomierza. Omawia się badania weryfikacyjne na obiekcie rzeczywistwm obejmujące projekt i instalację próbnego układu pomiarowego na stacji redukcyjno-pomiarowej oraz dokonuje oceny uzyskanych wyników.
EN
(Part I: PAK 7/8 2005) The description of a portable control meter, based on thermoanemometer and working in natural gas distributing network, is continued in the second part of this article. Verification research made on the real object, test measurement unit installation in the gas station, and discussion on the received are also presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.