Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Identyfikacja nieparametryczna systemów farmakokinetycznych metodą funkcji korelacji

100%

Kalicka R. , Pietrenko-Dąbrowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2003

|

tom nr 1

203--212

PL

W pracy przedstawiono podstawowe metody identyfikacji nieparametrycznej systemów typu black-box. Szczegółowo omówiono metodę funkcji korelacji, przedstawiono jej ograniczenia numeryczne oraz pobudzenia zapewniające maksymalną dokładność estymat odpowiedzi impulsowęj w tej metodzie: szum biały oraz pobudzenie PRBS. Przedstawiono również optymalizację czułościową sygnału testującego jako zadanie programowania nieliniowego z ograniczeniami. Przeanalizowano przydatność standardowo stosowanych pobudzeń, takich jak iniekcja oraz infuzja. Metoda funkcji korelacji została zaimplementowana dla iniekcji, infuzji, pobudzenia optymalnego w sensie optymalizacji czułościowej, szumu białego oraz ciągu PRBS. Wyniki pokazują że najlepszą dokładność otrzymuje się dla szumu białego, który jest nieaplikowalny w farmakokinetyce, można jednak stosować łatwo aplikowalne pobudzenie PRBS, dające zbliżoną dokładność.

EN

Basic methods of nonparametric identification of black-box systems are presented. Correlation functions method is discussed in details. Its numerical limitations as well as input signals, which ensure the best accuracy of impulse response estimate, white noise and PRBS, are presented. The optimization of input signal using sensitivity criterion is presented in terms of nonlinear programming problem with constraints. Infusion and injection, which are commonly used as input signals in clinical practice, are also considered. Correlation functions method is implemented for infusion, injection, optimal input signal (sensitivity criterion), white noise and PRBS. The results show that the best accuracy of impulse response estimate is achieved for white noise which is inapplicable in clinical practice. Therefore PRBS signal, which is easy applicable and gives similar results, can be used for identification of pharmacokinetic systems.

2

An optimal input design using the sensitivity criterion for parametric identification of pharmacokinetic models

100%

Kalicka R. , Pietrenko-Dąbrowska A.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2005

|

tom Vol. 25, no. 2

3-18

EN

The parametric approach to the identification of the SISO state space compartmental models of pharmacokinetic systems is presented. The model structure is formulated basing on the a priori knowledge. The initial parameter estimates are calculated on the base of the output measurements collected during the intuitive experiment. They are used for designing the optimal input, which ensures the best accuracy of the parameter estimates. The sensitivity criterion is adopted and presented in terms of nonlinear programming problem with constraints. Two classes of optimal inputs are considered: equidose and equienergy inputs. The results obtained with optimal and standard inputs are presented and compared.

3

Optymalizacja pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów kompartmentowych modeli systemów farmakokinetycznych

100%

Pietrenko-Dąbrowska A. , Kalicka R.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2004

|

tom nr 3

183-190

PL

Pobudzenia optymalne, według kryterium optymalizacji czułościowej, wykorzystano do estymacji parametrów kompartinentowych modeli systemów farmakokinetycznych metodą minimalizacji błędów predykcji. Na pobudzenia optymalne nałożono ograniczenia na energię i czas trwania. Uzyskane, dla pobudzeń optymalnych, dokładności estymat parametrów porównano z dokładnościami uzyskanymi dla pobudzeń nieoptymalnych, standardowo stosowanych w praktyce klinicznej: pobudzenia skokowego (wlew) oraz pobudzenia typu bolus (iniekcja). Obliczenia przeprowadzono w Matlabie.

EN

Optimal input design using sensitivity criterion for parameter estimation of compartmental models of pharmacokinetic systems is presented. The energy of the signal and the signal duration are constrained. The prediction error method was used to estimate parameters' values for 1- and 2-eompartmen[al models. The achieved results are compared to results obtained for non-optimal routine inputs: step input and bolus input. The calculations were performed using Matlab.

4

Optimal inputs in pharmacokinetics model's identification

100%

Pietrenko-Dąbrowska A. , Kalicka R.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2006

|

tom Vol. 26, no. 3

3-14

EN

The paper presents optimal input design for parametric identification of the SISO state space compartmental models of pharmacokinetic systems. The adopted objective function is the trace of the Fisher information matrix (the sensitivity criterion). The class of equienergy admissible inputs is concemed, as rate-dependent side effects occur for many medicines. The optimal input design problem is a nonlinear programming problem with constraint. The problem is solved using Kuhn-Tucker necessary conditions. SeveraI compartmental models were examined. The optimal inputs of different shapes were obtained and compared.

5

Obrazowanie perfuzji mózgu z wykorzystaniem modelowania parametrycznego danych DSC-MRI

80%

Kalicka R. , Pietrenko-Dąbrowska A. , Nowicki A. , Lipiński S.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2008

|

tom T. 15

177-182

PL

Pomiary DSC-MRI (Dynamic Susecptibility Contrast Magnetic Resonance Imaging) zostały wykorzystane w pracy do estymacji parametrów perfuzji mózgu: przepływu krwi mózgowej (cerebral blood flow, CBF), objętości krwi mózgowej (cerebral blood volume, CBV) oraz średniego czasu przejścia (mean transit time, MIT). Zaproponowano model trzykompartmentowy. Przedstawiono i porównano dwa podejścia do identyfikacji modelu na pod-stawie danych pomiarowych MRI różniące się metodą identyfikacji mikroparametrów modelu. Utworzono i porównano obrazy parametryczne parametrów perfuzji CBF, CBV i MTT oraz mikroparametrów modelu.

EN

In the paper dynamic susceptibility contrast magnetic resonance imaging (DSC-MRI) measurements are used for estimation of brain perfusion parameters: cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV) and mean transit time (MTT). The three-compartmental model is proposed. Two approaches to the model identification of MRI data are presented and compared. The difference between the two approaches consists in the method the model microparameters are identified. For both the approaches the perfusion parameters are calculated on the base of the calculated model microparameters. Then parametric images of CBF, CB V and MTT and of model microparameters are created and compared.

6

Wpływ wyboru elementu strukturalnego użytego w przetwarzaniu morfologicznym na skuteczność nowej metody usuwania tła z sekwencji MRI

80%

Kalicka R. , Lipiński S. , Pietrenko-Dąbrowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2008

|

tom T. 15

165-170

PL

W artykule zaprezentowano nową metodę usuwania zaszumionego tła z sekwencji skanów MRI. Na każdy skan składają się dwa obszary: przekrój mózgu i tło, oba zawierające szum. Tło powinno być odseparowane i wykluczone z dalszej analizy. Cel ten został osiągnięty dzięki zastosowaniu opisanego algorytmu, aplikującego podstawowe operacje morfologiczne: dylację, erozję, otwarcie i zamknięcie do uprzednio zbinaryzowanych obrazów MRI. Pokazano rezultaty przetwarzania z użyciem różnych kształtów i rozmiarów elementów strukturalnych użytych w operacjach morfologicznych. Celem było takie dobranie parametrów tych elementów by opisaną metodę uczynić możliwie uniwersalną i odporną na różnice w wyglądzie i jakości przetwarzanych sekwencji MRI.

EN

The paper presents a new method of removing the noisy background from the sequence of magnetic resonance imaging (MRI) scans. The scans contain the noisy head-cross data and also the noisy background data. The latter have to be removed and excluded from a further analysis. It is achieved by applying same basic morphological operations of dilation, erosion, opening and closing to the previously binarized MRI scans. The results of removing the background from the sequence of scans with the use of same different shapes and sizes of structuring elements are presented in the paper. The aim of this paper is to choose the best structuring elements to make the new method the most immune to various qualities and appearances of the processed MRI images.

7

Optymalizacja pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli zmiennych stanu

80%

Kalicka R. , Pietrenko-Dąbrowska A. , Lipiński S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

tom R. 54, nr 3

114-117

PL

W pracy omówiono zagadnienie optymalizacji pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli kompartmentowych systemów farmakokinetycznych opisanych w kategoriach zmiennych stanu. Przedstawiono pobudzenia optymalne zaprojektowane według kryterium A-optymalności. Zaprojektowane pobudzenia optymalne, w obrębie klasy pobudzeń o ograniczonej energii, zapewniają maksymalną osiągalną dokładność estymat parametrów. W farmakokinetyce nałożenie ograniczenia na energię pobudzenia konieczne jest w przypadku leków, których szybkie podawanie powoduje występowanie skutków ubocznych.

EN

Optimal input design for parameter estimation of compartmental state-space models of pharmacokinetic systems is presented in the paper. The results presented were obtained for two-compartmental model of procainamide pharmacokinetics. In the paper A-optimality criterion was utilised. A-optimal inputs presented, in the equienergy class of optimal inputs, ensure the best achievable accuracy of parameter estimates. The optimisation procedure delivered optimal inputs of non-positive values presented in Fig. 2. In order to ensure the applicability of the optimal inputs in drug delivery the additional constraint, lower bound was imposed on the optimal inputs. The applicable optimal inputs presented in Fig. 3 were used for parameter estimation. In the Tab. 2 the parameter estimates as well as their accuracies are presented.