An integrated, dynamic model for cardiovascular and pulmonary systems
Kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin dinamik bütüleşik modeli
- Tez No: 180877
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kardiyopulmoner Modelleme, Solunum Yolları Mekaniği, Gaz Alışverişi, Optimal Kontrol, Egzersiz Testi, Cardiopulmonary Modeling, Airway Mechanics, Gas Exchange, Optimal Control, Exercise Testing
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde kardiyovasküler ve solunum sistemleri için bütünleşik bir dinamik modeloluşturulmuştur. Literatürde var olan kardiyopulmoner, hava yolları dinamiği ve gaz alışverişimodelleri incelenmiş, değiştirilmiş ve bu modellerin birleştirilmesi ile yeni bir bütünleşikmodel geliştirilmiştir. Tümleşik model, sistemik ve pulmoner dolaşımları, sol ve sağkarıncıkları, doku ve akciğer bölmelerini, havayolu ve akciğer mekaniklerini ve gazalışverişini içermektedir. Havayolu direnci üst, orta ve küçük havayolları için ayrı ayrımodellenmiştir. Katlanabilir havayolları ve akciğer dokusu dinamiklerini açıklayanviskoelastik bir eleman ve statik göğüs kafesi kompliyansı modele dahildir. Frank-StarlingYasası, Bowditch etkisi ve beyin kan dolaşımı modele katılmıştır.Bütünleşik modelin öngördükleri iki sağlıklı, genç erkek denekten, ?Vmax 229 Sensormedics,Kardiyopulmoner Egzersiz Test Aleti? ile dinamik bisiklet egzersiz testleri yapılarak toplananlaboratuar verileri ile doğrulanmıştır. Egzersiz başlangıcında kullanılan anaerobik enerjikaynakları, otoregülasyon (lokal kan akımı regülasyonu) ve akciğer damarlarının ihtiyacagöre genişleyebilirliği modelde kapsanmaktadır. Ortalama atardamar kan basıncı ve kan gazıyoğunluklarının, merkezi sinir sistemi tarafından kalp atım hızı ve solunum hızı ile kontroledildiği varsayılmıştır. Sabit ergometrik yük altında dinlenme durumundan egzersize geçişdurumunun simülasyonu yapılmıştır. Kardiyovasküler sistem ve solunumun kontrolü ikincidereceden bir değer fonksiyonunu en az (minimum) değerine getiren bir doğrusal geribesleme ile modellenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis an integrated, dynamic model for cardiovascular and respiratory systems hasbeen developed. Models of cardiopulmonary system, airway mechanics and gas exchange thatpreexisted in literature have been reviewed, modified and combined. Combined modelcomposes the systemic and pulmonary circulations, left/right ventricles, tissue/lungcompartments, airway/lung mechanics and gas transportation. Airway resistance is partitionedinto three parts (upper, middle, small airways). A collapsible airways segment and aviscoelastic element describing lung tissue dynamics and a static chest wall compliance areincluded. Frank-Starling Law, Bowditch effect and variable cerebral flow are also employedin the model.The combined model predictions have been validated by laboratory data collected from twohealthy, young, male subjects, by performing dynamic bicycle exercise tests, using ?Vmax229 Sensormedics, Cardiopulmonary Exercise Testing Instrument?. The transition from restto exercise under a constant ergometric workload is simulated. The initial anaerobic energysupply, autoregulation and the dilatation of pulmonary vessels are considered. Mean arterialblood pressure and the blood gas concentrations are assumed to be regulated by thecontrollers of the central nervous system namely, the heart rate and alveolar ventilation.Cardiovascular and respiratory regulation is modeled by a linear feedback control whichminimizes a quadratic cost functional.
Benzer Tezler
- Modeling and analysis of the interaction between renal sympathetic nerve activity, arterial pressure and sodium excretion
Böbrek sempatetik sinir etkinliği, kan basıncı ve sodyum atılıması etkileşiminin modellenmesi ve çözümlenmesi
FATİH KARAASLAN
Doktora
İngilizce
2004
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. YAĞMUR DENİZHAN
DOÇ.DR. ÖZCAN GÜLÇÜR
- Performans yönetimi için dinamik bir stratejik kontrol modeli
A Dynamic strategic control model for performance management
SEÇKİN POLAT
Doktora
Türkçe
1992
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. MEHMET HALUK ERKUT
- Integrated use of linear and dynamic programming in a beef feedlot management problem
Başlık çevirisi yok
FERİT ÜNER KARAKULLUKÇU
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. SİNAN KAYALIGİL
- Semi-dynamic modeling of tactical level land combat
Taktik kara muharebelerinin yarı-dinamik olarak modellenmesi
HALUK AYGÜNEŞ
Doktora
İngilizce
2003
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT KANDİLLER
DOÇ. DR. NUR EVİN ÖZDEMİREL
- Hizmet işletmelerinde tahmin yöntemlerinin karşılaştırılması ve konaklama işletmeleri için talebe dönük bir erken uyarı modeli
The Comparison of forecasting methods in services industry and an early warning model to demand fluctuations for hospitality businesses
SEDAT YÜKSEL