Bir Dolaşım Sistemi Simülasyonu Devresinin Egzersiz Durumunda Geribeslemeli Kontrolü


Creative Commons License

Urgan A. , Arısoy D. O. , Kadıpaşaoğlu A. K.

TOK 2019 OTOMATİK KONTROL TÜRK MİLLİ KOMİTESİ ULUSAL TOPLANTISI, Muğla, Türkiye, 11 - 14 Eylül 2019, ss.85-90

  • Basıldığı Şehir: Muğla
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.85-90

Özet

Kronik kalp yetmezliği, kalp damar hastalıkları arasında en
ölümcül olanıdır. Kalp naklinin gerçekleşemediği durumlarda
hastalar Sol Ventrikül Destek Pompası (SVDP) ile idame
edilebilmekte
, hayat kaliteleri arttırılabilmektedir. Yenilikçi
SVDP geliştirme süreçlerinde öncül performans testleri, kalpdamar sisteminin sanal ve fiziki modelleri üzerinde yürütülür.
Bu modellerin, normal ve patolojik fizyolojileri dinlenme ve
egzersiz durumlarında simüle etmeleri beklenir. Bu çalışmada,
normal egzersiz fizyolojisindeki geribeslemeli kontrol
mekanizmalarını modelleyen sanal bir benzetim devresi
oluşturulmuştur. Devre üzerinde,
Frank-Starling mekanizması
simüle edilmiş,
ortalama atardamar basıncı ve enerji ihtiyacı
dengelemesi yapılmış, aynı zama
nda atardamar ve akciğer
toplardamar dirençleri hayati sınırlar içerisinde kalacak şekilde
düzenlenmiştir. Ayrıca nabız sayısı ve kalp kası gücü
egzersiz
seviyesinin yoğunluğuna göre vücuda yeterli enerji sağlanacak
şekilde başarıyla
arttırılmıştır.  

End-stage Chronic Heart Failure (CHF) is the most fatal among
cardiovascular diseases. Mechanical Circulatory Assistance
(MCA) for the treatment of CHF successfully uses Left
Ventricular Assist Devices (LVAD) with significant
improvement in survival rates and quality of life. Performance
testing of novel LVAD models is conducted on numeric and
physical mock circuits of the cardiovascular system (CVS),
which are desired to duplicate normal and failing CVS
physiologies under resting and exercise conditions. In this
study, an electric analogue of the CVS is modeled, which
incorporates various feedback mechanisms under normal
exercise physiology. The model successfully simulated the
Frank-Starling mechanism, mean arterial pressure
compensation, energy balancing, heart rate and myocardial
elastance adjustments under increasing levels of exercise
intensity.