Ograniczanie wyników
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  respiratory system
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper demonstrates the application of maximum bubble pressure tensiometry for analysis of physicochemical effects induced by selected mineral nanoparticles and medical powders on pulmonary surfactant. It was shown that dynamic surface tension data measured in timescales relevant to breathing conditions can be used as indicators of possible alterations in lung mechanics caused by inhaled aerosol particles.
PL
W pracy przedstawiono wyniki zastosowania tensjometrii pęcherzykowej opartej o pomiar ciśnienia maksymalnego do analizy wpływu wybranych nanocząstek mineralnych i leczniczych proszków inhalacyjnych na surfaktant płucny. Dane pomiarowe dynamicznego napięcia powierzchniowego w skalach czasowych korelujących z rytmem oddychania wskazują na możliwość uzyskania informacji o zaburzeniach mechaniki płuc wskutek wdychania cząstek aerozolowych zawartych w powietrzu.
PL
Przedmiotem publikacji jest przedstawienie propozycji modelowania i zasad wizualizacji zmian w mechanice układu oddechowego, u osób z nadwagą lub otyłością. W badaniach wykorzystano 16-elementowy model elektryczny układu oddechowego. Dobór wartości parametrów modelu odbywał się na podstawie wiedzy dostępnej w literaturze medycznej. Opracowanie może być szczególnie przydatne inżynierom dokonującym wstępnej weryfikacji nowo opracowywanych systemów medycznych lub na etapie dokonywania przeglądów okresowych aparatury medycznej.
EN
The subject of the publication is a proposal of approach to modeling and visualization of changes in pulmonary mechanics, for people impaired by obesity or serious overweight. Previously developed models of the patient respiratory system were based on parameter identification of the considered models with the help of the measured data [3]. In this paper the modeling procedures basing on the basic medical knowledge in the field of clinical obesity (BMI> 35) are proposed. In the research a 16-coefficient electrical model of the respiratory system (Fig. 1), presented previously in [8], was used Most of lesions causing the changes in parameter values, described in Section 2, simulate the changes in mechanics of respiratory tract and lungs. The range and nature of the changes in the model parameter values are the subject of Section 3. The results of simulations of the respiratory volume (Fig. 3) and the flow (Fig. 4) are presented in Section 4. Moreover, the result of respiratory mechanics examination obtained by FOT is shown in Fig. 6. The presented time courses are consistent with the results available in the medical literature, obtained as a result of the medical examinations (Fig. 5). That proves the legitimacy of the presented approach and demonstrates the functionality of lesions modeling based on basic medical knowledge. This approach may be particularly useful for engineers providing preliminary verification of newly developed medical systems or at the stage of servicing the medical equipment.
PL
Instalacje i urządzenia wodne, w tym systemy wody technologicznej/chłodzącej są rezerwuarami, które mogą być zasiedlane przez szereg mikroorganizmów tym bakterie z rodzaju Legionella. Zakażenie człowieka pałeczkami Legionella następuje na drodze inhalacyjnej w przypadku przedostania się łych mikroorganizmów wraz z aerozolem wodnym bezpośrednio do układu oddechowego. Badania przeprowadzone w zakładach mechanicznej obróbki szkła potwierdziły obecność bakterii Legionella w wodzie technologiczne) urządzeń generujących aerozol wodny, co wskazuje na ryzyko wystąpienia zakażeń oddechowych pracowników zatrudnionych przy ich obsłudze. Ze względu na istniejące zagrożenie zdrowotne powodowane zasiedlaniem instalacji i urządzeń wodnych przez pałeczki Legionella. należy prowadzić okresowy monitoring wody technologicznej w kierunku wykrywania obecności tych bakterii oraz opracować procedury stosowania regularnych zabiegów czyszczenia i dezynfekcji, urządzeń generujących bioaerozol.
EN
Installations and water equipment, including cooling water systems are reservoirs that can be inhabited by a variety of microorganisms, including Legionella genus. Human infection with Legionella occurs through inhalation during introduction of these micro-organisms, together with the water spray directly to the respiratory system. Studies in mechanical glass processing factories have confirmed the presence of Legionella in technological water devices generating bioaerosol, indicating the risk of respiratory infections by their employees. In view of existing health risks caused by colonisation of installation and water equipment with the Legionella, periodical monitoring towards the detection of these bacteria and developing procedures for including regular cleaning and disinfection treatments of devices that generate bioaerosol needs to be applied
EN
The following paper describes the results of investigations in Rybnik-Orzepowice waste-water treatment plant as part of the targeted project No 6 ZR7 2008C/07051 entitled “The increase in biogene reduction through the optimisation of the biological waste-water treatment process in Rybnik-Orzepowice waste-water treatment plant”. The investigations presented in this article were carried out in April and May 2010 (four measurement days), using a transportable Bioscope respirometer. The obtained results were compared with the read-outs from stationary oxygen probes. A comparative laboratory test was also carried out in order to determine the activated sludge respiratory activity and to verify the correctness of results received with the use of respirometer. The investigations constituted a part of studies conducted in the framework of the targeted project. They might be also regarded as an attempt to make use of the experience acquired before research in terms of real conditions for an exploitation of biological wastewater treatment plants.
PL
W niniejszym artykule opisano wyniki badań przeprowadzonych w oczyszczalni Rybnik-Orzepowice w ramach projektu celowego nr 6 ZR7 2008C/07051 pt. „Zwiększenie redukcji biogenów przez optymalizację procesu biologicznego oczyszczania ścieków w oczyszczalni ścieków Rybnik-Orzepowice”. Opisywane w artykule badania wykonano w kwietniu i maju 2010 roku (cztery dni pomiarowe), wykorzystując do tego celu przenośny respirometr Bioscope. Otrzymane wyniki zestawiono z odczytami ze stacjonarnych sond tlenowych. Wykonano również porównawczy laboratoryjny test na wyznaczanie aktywności oddechowej osadu czynnego w celu sprawdzenia poprawności wyników otrzymywanych z wykorzystaniem respirometru. Badania te były częścią prac prowadzonych w ramach projektu celowego, a także próbą wykorzystania zdobytych doświadczeń badawczych, w warunkach rzeczywistych eksploatowania biologicznych oczyszczalni ścieków.
EN
Positive alveolar (PA) and thoracic (Pr) pressures during artificial ventilation disturb pulmonary circulation, and might influence arterial blood oxygenation (PaO2). Initial analysis of such influence of different artificial ventilation modes is the goal of this paper. Previously elaborated virtual respiratory system (IBIB PAS, Warsaw, Poland) and cardiovascular system model (ICP CNR, Rome, Italy) were connected with two files-buffers to work as one virtual cardio-pulmonary system. Dependence of PaO2 on two methods (continuous inspiratory airflow (VCV) or pressure (PCV)), two ventilatory frequencies (fV = 15 or 7.5/min), and two values of the minute ventilation (Vmin = 6 or 8L/min) was investigated. Perfusion dependence on gravity was neglected as the virtual patient was in the supine position. Simulations showed that when fV = 15/min, neither the used method nor Vmin influence pulmonary blood flow significantly, whereas they influence the flow during expiration when fV = 7.5 (blood flow falls more for PCV and Vmin = 8 L/min). Vmin more significantly influences alveolar partial pressure of oxygen (P02) when fV = l5/min. P02 was greater for PCV. As effects on the flow and PO2 were contradictory, Pa02 was almost independent of the used method and fV. It depended on Vmin more significantly if fV = 15/min.
6
Content available remote A new control solution for independent synchronous ventilation of lungs
EN
A new control solution for independent, synchronous ventilation of lungs has been developed and a controller to perform it with use of only one respirator and a bilumen intubation tube has been built. The controller enables division of the inspiratory tidal volume between the lungs in desired ratio, and setting of the positive end-expiratory pressure (PEEP) separately for each lung. The model tests have shown that the characteristics of the flow meters used, however not linear, is good enough to achieve clinically accepted accuracy of volume division. The tests have shown that the volume division is independent from the total tidal volume and PEEP. Maximal errors of the tidal volume division was less than 10%. The case study of patient after lung injury has shown significant improvement of the X-ray image and respiratory parameters (blood oxygenation, ventilatory pressures) during the independent ventilation of lungs with the use of the new device. The clinical study of 60 patients has shown that differences between actually realized volume division and the adjusted values are practically negligible.
7
Content available remote Viscoelasticity and fractal structure in a model of human lungs
EN
This paper provides a model of the human respiratory system by taking into account the fractal structure of the airways and the viscoelastic properties of the tissue. The self-similarity of airway distribution is admitted up to the 24th generation. Due to periodic breathing which results in sinusoidal excitation of the respiratory system, an electrical equivalent model is developed. The periodic current in this electrical network, that preserves the geometry of the human respiratory tree, is equivalent to the oscillatory air-flow. The model is expressed by Navier-Stokes equations under cylindrical symmetry, linked with an equation responsible for the motion of viscoelastic tissue of airway walls. By use of both electro-mechanical analogies, the total impedance of the respiratory system is determined and compared to the measured data in the clinical range of 4-48 Hz, as well as in the low-frequency range of 0.1-5 Hz. We propose also a lumped model of fractional orders, which is able to capture frequency-dependent variations in both clinical as well as in the low-frequency ranges. The models proposed in this paper can be further used to determine the effects of disease on the lung morphology.
PL
Kaszel jest jednym z najbardziej uciążliwych i jednocześnie najbardziej powszechnych objawów w przebiegu przewlekłych chorób układu oddechowego. Dotychczasowe tradycyjne metody badań częstości i natężenia kaszlu polegają na obserwacji chorego, rejestracji audio-wideo, a następnie na zliczaniu występujących incydentów. Międzynarodowe organizacje zajmujące się chorobami układu oddechowego (European Respiratory Society, American College of Chest Physicians) zalecają stosowanie skomputeryzowanych i zautomatyzowanych metod pomiarowych, pozwalających na ambulatoryjną, obiektywną ocenę kaszlu u chorych. Zjawisko kaszlu wywołuje drgania klatki piersiowej chorego z jednoczesną emisją charakterystycznych zaburzeń akustycznych. Rejestracja i analiza powyższych sygnałów wibroakustycznych umożliwia zarówno monitorowanie częstości kaszlu, jak i ocenę jego natężenia zatem metoda ta będzie przydatna do oceny skuteczności procesu leczenia chorych. W artykule przedstawiono metodę badań oraz wyniki pilotażowych pomiarów, przeprowadzonych przy współpracy Centrum Techniki Morskiej (CTM) z Akademią Medyczną w Gdańsku oraz Collegium Medicum Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Bydgoszczy. Rejestrowano sygnały wibroakustyczne generowane podczas kaszlu u pacjentów z chorobą obturacyjną układu oddechowego i rakiem płuc. Do badań zastosowano system analizatora typu PULSE produkcji Bruel & Kjaer. Wykonano jednoczesną rejestrację sygnałów akustycznych i drgań, a następnie sygnały te poddano analizie.
EN
Cough is one of the most bothersome and frequent symptoms of chronic pulmonary diseases. Traditional examination methods rely on patient observation, audio-video registration and incidents counting. European Respiratory Society and American College of Chest Physicians recommend using computer based and automated measuring methods, which allow objective evaluation of patients cough. Cough phenomenon produces chest vibrations with simultaneous characteristic acoustic disturbances. Registration and analysis of those vibroacoustic signals enable cough frequency and intensity monitoring, which means that this method will be useful for evaluation of the therapy effectiveness. This paper presents the method and pilot study results that were obtained by R&D Marine Technology Centre in cooperation with the Medical University of Gdańsk and Collegium Medicum in Bydgoszcz. Cough vibroacoustic signals of patients with chronic pulmonary diseases and lun| cancer were recorded. Bruel & Kjaer Pulse analyzer has beer used during the examination. Registration and analysis of the acoustic and vibration has been performed.
9
Content available remote A hybrid model of the respiratory system
EN
The aim of this work is building a hybrid model of the human respiratory system which enables connecting the real clinical devices (respirators) with the computerized virtual lungs. A simulation of the artificial ventilation of lungs, with the use of the hybrid model and the Siemens Servo 900 respirator, was made. Waveforms of pressure inside the lungs, flow in the respiratory tract, and the lung volume during the simulated artificial ventilation were recorded. The compliance and resistance of the hybrid model of the respiratory system were calculated on the basis of the inspiratory pause algorithms and compared to the values set in the model. The initial tests have shown that the calculated values of the parameters differ by 20% (worst result) from the values set in the model. The model will enable the investigation of the different modes of lung ventilation, as well as educational presentation of the respirator-patient interaction.
10
Content available remote A comparison of two methods for assessment of lung mechanical parameters
EN
Comparison tests of the added compliance method and the standard method for the assessment of mechanical parameters of respiratory system are presented in this paper. In the added compliance method, an additional external mechanical chamber as the added compliance is periodically connected to the respirator-lungs system, to determine the values of the mechanical parameters of the respiratory system. The software application for the system control and data acquisition is written in the LabView Environment. The results confirm that the added compliance method is sufficient to be used for the calculation of the total compliance of respiratory system during the artificial ventilation.
EN
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.
EN
The purpose of this modeling paper is to show and, in some extent, to explore the utility of one nonlinear tool, the recurrence plot, in assessing physiological systems and states, for example of the respiratory system. During investigations, the authors first explore the question of interrelations between regular and disordered processes, implying remarkable influences of noise on rhythmicity of the physiological systems, here: the respiratory system. Next, the signals acquired in the Bonhoeffer-van der Pol model of the central respiratory generator are the basis for data analysis; accordingly to Paydarfar et al., computational studies of the equations (1), whose qualitative behaviour is representative of many excitable system, are able to show phase responses adequate to experimental findings in the animal, in the context of phase resetting of the central respiratory oscillator. The applied topological (qualitative) description and its quantitative measures of complexity document the important sensitivity to temporal variations of the data set compositions.
13
Content available remote The virtual cardio-respiratory system: a sub-model of gas exchange and transfer
EN
A virtual cardio-respiratory system (CRS) is proposed for testing ventilatory support and scientific hypothesis. It may appear more convenient than experiments on animals or limited investigations on patients. In particular, there are no limitations for manipulation of virtual CRS parameters while such manipulation is difficult or impossible in the case of real CRS. The virtual CRS architecture: The proposed virtual CRS consists of: (a) the sub-model of respiratory system mechanics (RSM) previously used as the stand-alone virtual respiratory system, (b) a sub-model of gas exchange and transfer in the respiratory and circulatory systems (GET), which is constituted with three modules: gas transfer in respiratory system, gas exchange in lungs, and gas transfer in circulation. The GET utilizes airflows and pressures supplied by the RSM whereas the RSM utilizes volumes of gases supplied by the GET. Results: the CRS gave proper results for both respiration and respiratory arrest. In particular, if the CRS 'respired' with pure oxygen then arterial blood saturation with oxygen remained high for tens of minutes after respiratory halt when airways were open; otherwise atelectasis developed during 8-10 minutes. Like for real patients, carbon dioxide tension in blood decreased quickly when ventilation increased and it increased slowly when the ventilation fell.
14
Content available remote A model-based approach to the forward and inverse problems in spirometry
EN
The respiratory system is one of the most essential systems sustaining human life. Its complexity raises, however, serious difficulties when one is trying to analyse the lung structure or function experimentally. An alternative approach consists in conducting research via mathematical modelling. This paper reviews the most essential model-based approaches to the so-called forward and inverse problems in spirometry, focusing on research the author has been involved in. A few selected results achieved with the aid of the mathematical models of the forced expiration illustrate the state of the art, and current challenging issues in modelling the respiratory system are depicted.
15
Content available Ochrona układu oddechowego przed bioaerozolami
PL
W artykule zaprezentowano podstawowe zagadnienia związane z klasyfikacją i doborem sprzętu ochrony układu oddechowego przed bioaerozolami. Przedstawiono zasady doboru klasy ochronnej filtrów i półmasek filtrujących w zależności od grupy ryzyka według dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej 2000/54/EC. Ponadto zaprezentowano wyniki realizacji projektu celowego, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, którego podstawowym celem było opracowanie i wdrożenie do produkcji filtrów i półmasek filtrujących przeznaczonych do stosowania w narażeniu na czynniki biologiczne przenoszone drogą powietrzną. Opracowany sprzęt ochrony układu oddechowego zapewnia wysoką skuteczność wyłapywania cząstek bioaerozolu z przepływającego powietrza w fazie wdechu użytkownika oraz zdolność hamowania rozwoju mikroorganizmów zdeponowanych w czasie użytkowania w materiale filtracyjny (tzn. bioaktywność).
EN
This article discusses basic issues concerning classification and selection of respiratory protection equipment against bioaerosols. It also presents the principles of selecting the protective class of filters and filtering half masks, depending on the group of risk in accordance to the 2000/54/EC Directive of the European Parliament and Council. Furthermore, we present results of project realization, co-financed by the European Regional Development Fund whose primary aim was to establish and implement into production filters and filtering half masks, designed to be used in danger of biological agents passed through the air. The developed respiratory protection equipment ensures high efficiency of interception of bioaerosol particles floating in the air at the inhalation phase of the user, and the ability to inhibit growth of microorganisms deposited in filtering materials throughout the time (i.e. bioactivity).
PL
Charakterystyczne wzorce czasowej zmienności są przejawem zdefiniowanej właściwości systemów złożonych [[9], [17]], także tych biologicznych, których interesującym przypadkiem jest układ oddechowy. U wykazujących ogólną systemową stabilność złożonych systemów biologicznych stwierdzić jednakże można relacje pomiędzy wystąpieniem stanu patologicznego a zmianą indywidualnej trajektorii zachowań w przestrzeni obserwacji. Artykuł podejmuje problematykę możliwości pomiaru regularności oraz ich zmian w kontekście analizy złożoności. Posługując się sztucznie wygenerowanymi danymi, autorzy wstępnie szacują potencjał wybranych narzędzi teoretycznych do pracy z sygnałami rejestrowanymi w układzie oddechowym. Szczególnie interesujące wyniki uzyskano dla miar entropijnych, a także dla grafów rekurencyjnych, będących wyrazem topologicznej reprezentacji złożoności systemów. Przedstawione wyniki wstępne sugerują potrzebę kontynuacji prac, tak w obszarze samych narzędzi jak i czysto aplikacyjnym.
EN
Characteristic patterns of temporal variations manifest a defining feature of complex systems [[9], [17]], also this biological ones, among which the respiratory system is an interesting example. For the group of the complex biological systems, with characteristic property of general systemic stability, yet it can be stated the relationship between the appearance of a pathological state and the change of the individual trajectory of behaviour in the space of observations. The paper deals with the issues of ability to measure regularities, their changes in the context of complex analysis. Using artificially generated data, the authors have tentatively estimated the potential of the chosen theoretical tools to the work with the signals accessible in the respiratory system. Especially interesting results were obtained for the entropy measures as well as for the recurrent graphs, which are the topological representation of system complexity. The presented, introductory results suggest the need to continue the investigations, both in the area of the tools and purely appliqué one.
17
Content available remote Depozycja naelektryzowanych cząsteczek aerozolu w drogach oddechowych
PL
W artykule przedstawiono aktualne poglądy na rolę ładunku elektrostatycznego cząsteczek fazy dyspersyjnej aerozolu w ich depozycji w drogach oddechowych człowieka i przedyskutowane niektóre inne, nie rozważane dotychczas efekty, mogące wspomagać depozycję cząsteczek naelektryzowanych dotychczas rozważane.
EN
The paper presents the contemporary scientific view of the role of the electrostatic charge of the aerosol particles in their deposition in human air ways and some other effects which could significantly enhance the electrical effect but not considered as far as today.
EN
Total gaseous mercury (TGM) concentration in the air has been recorded continuously by means of an automated gaseous mercury analyzer GARDIS 3. In winter, when the reemission of gases from land and sea is restricted, the concentration of TGM increases several times as a result of building activities, such as: ground works, foundation building, and road asphalting. A similar increase in the TGM concentration has been observed in air masses flowing over exhaust fume emitters. The phenomena observed can affect the health of the inhabitants of Gdynia, workers and tourists, as the respiratory system is the main route for mercury to enter a human organism.
PL
Pomiary stężenia całkowitej gazowej rtęci (TGM) w powietrzu prowadzono w Gdyni z zastosowaniem automatycznego analizatora rtęci gazowej GARDIS 3. Zimą, gdy procesy reemsji gazów z powierzchni lądu i wody są ograniczone, obserwowano kilkukrotny wzrost stężenia TGM podczas prowadzonych działań remontowych i budowlanych takich jak: wykopy, powstawanie fundamentów, smołowanie, wylewanie asfaltu. Zmierzono również kilkunastokrotnie wyższe stężenie Hg(g) w masach powietrza przemieszczających się nad emiterami spalin. Ma to duże znaczenie zarówno dla pracowników, mieszkańców, jak i turystów, gdyż układ oddechowy jest główną i bezpośrednią drogą wnikania rtęci do organizmu człowieka.
PL
Problemy techniczne, ekonomiczne oraz wzrastające znaczenie kwestii etycznych powodują, że wykorzystanie w badaniach naukowych wirtualnych organów może okazać się bardziej wygodne niż eksperymenty na zwierzętach czy ograniczone możliwości wykorzystania pacjentów w badaniach. W szczególności wirtualny układ oddechowy (WUO) może być użyteczny w testowaniu respiratorów i nowych metod wspomagania, w edukacji i treningu personelu, a także we wstępnym testowaniu hipotez naukowych. W pracy przedstawiono: (1) ideę WUO, (2) weryfikację za pomocą standardowej spirometrii (wyników symulacji nie można odróżnić od wyników otrzymanych dla realnych pacjentów), (3) przykłady wykorzystania WUO w: (a) porównaniu zagrożeń dla zdrowia podczas różnych trybów sztucznej wentylacji, (b) analizie konieczności stosowania niezależnej wentylacji płuc, (c) analizie skuteczności wspomagania oddychania metodą CPAP w obturacyjnej chorobie płuc.
EN
Economic, technical and ethical problems may render the use of virtual organs in investigations more convenient than experiments on animals or limited investigations on patients. In particular, Virtual Respiratory System (VRS) may be useful for tasks such as respirator and support methods testing, education, staff (medical & technical) training, (initial) testing of scientific hypotheses, etc. The paper presents: (1) the VRS idea, (2) verification with standard spirometric examination (it is impossible to distinguish between results for real patients and VRS, which confirms VRS reliability), (3) examples of the use of VRS in: (a) comparison of health hazard in ventilation of different modes, (b) analysis of necessity of differential ventilation, (c) analysis of efficiency of support with CPAP in obstructive lung disease.
PL
W pracy przedstawiono metodę pomiaru parametrów diagnostycznych układu oddechowego polegającą na pomiarze i analizie przepływu powietrza w trakcie sztucznie wywołanych stanów przejściowych. Przedstawiono także system pomiarowy, model identyfikacji oraz wyniki badań dotyczących wnikliwości diagnostycznej prezentowanej metody.
EN
The paper presents a new method applied to quantitative evaluation of the diagnostic parameters of human respiratory system. This method is based on measurement and analysis of the breathing flow during artificially caused transient states. These transient states are caused by short-time negative pulses, which are generated at the outlet of the patient's respiratory system. The results of the experiments for the healthy patient and patient with the disfunction of respiratory system is also presented in the paper.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.