77344

Математическая и компьютерная модель стимуляции и использования радиочастотной энергии в почечных артериях на симпатические ганглии и пути

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Электрод для деструкции симпатических ганглиев и путей. Метод деструкции симпатических ганглиев и проводящих путей Цель. Создать модель воздействия стимуляции и радиочастотной энергии на симпатические ганглии и проводящие пути для прогнозирования результата воздействия и сопоставления с клиническими данными для выработки оптимальной процедуры воздействия и достижения максимального успеха вмешательства Задачи Создать модель почечных артерии и ганглиев и проводящих путей вокруг них Создать модель связи между различными режимами...

Русский

2015-02-02

198.5 KB

0 чел.

Математическая и компьютерная модель стимуляции и использования радиочастотной энергии в почечных артериях на симпатические ганглии и пути

Тоболин Дмитрий Юрьевич

“ООО Ангиосистемы”

Екатеринбург

Введение

Радиочастотная деструкция ганглиев и проводящих путей является совсем новой и очень перспективной методикой лечения артериальной гипертензии устойчивой к медицинским препаратам, однако до настоящего времени не существует параметров воздействия, на основании которого возможно было бы прогнозировать успех воздействия. С этой целью и предпринимается попытка создать математическую и компьютерную модель данной методики.

Терминология

Артериальная гипертензия – заболевание, связанное с повышением тонуса сосудов, повышение артериального давления

Симпатические ганглии – анатомические структуры вырабатывающие вещество адреналин и отвечающие в частности за повышение артериального давления и повышения частоты сердечных сокращений

Адреналин – вещество вырабатываемое ганглиями и вызывающее повышение артериального давления и частоты сердечных сокращений, а также изменяющее агрегацию тромбоцитов.

Радиочастотная деструкция (радиочастотная абляция) – метод деструкции к.л. патологических структур с использованием высокочастотной энергии

Описание методики операции и основы моделирования

Моделирование основано на новейшем методом радиочастотной деструкции, используемый аппаратами крупнейших производителей медицинского оборудования Simplicity (Medtronic) и Flex (St. Jude Medical). Электрод проводится через бедренную артерию и устанавливается в почечную артерию. Электрод приобретает форму спирали. Подводится радиочастотная энергия и ганглии и проводящие пути разрушаются. Соответственно, уменьшается выработка гормона адреналина и снижается артериальное давление.

Рис. 1 Электрод для деструкции симпатических ганглиев и путей

Рис. 2 Метод деструкции симпатических ганглиев и проводящих путей

Цель. 

Создать модель воздействия стимуляции и радиочастотной энергии на симпатические ганглии и проводящие пути, для прогнозирования результата воздействия и сопоставления с клиническими данными для выработки оптимальной процедуры воздействия и достижения максимального успеха вмешательства

Задачи

  1.  Создать модель почечных артерии и ганглиев и проводящих путей вокруг них
  2.  Создать модель связи между различными режимами стимуляционных воздействий и параметрами (систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений, производных катехоламинов, и свертываемости крови) для прогнозирования успешности воздействия
  3.  Создать модель связи между различными режимами применения радиочастотной энергии и параметрами (систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений, производных катехоламинов, и свертываемости крови) для прогнозирования успешности воздействия
  4.  Создание статистических моделей в зависимости от результатов расположения ганглиев и путей и результатами стимуляции и использования радиочастотной энергии

Моделируемые параметры

  1.  Количество случаев (с индивидуальным расположением ганглиев)
  2.  Расположение  ганглиев и проводящих путей вокруг почечных артерий (случайное расположение)
  3.  Поведение ганглия (активен, неактивен, контужен)
  4.  Стимуляционное воздействие (изменение амплитуды стимуляции)
  5.  Использование радиочастотной энергии (глубина проникновения в зависимости от мощности и длительности воздействия)
  6.  Систолическое и диастолическое давление (возможность повышать или понижать его уровень)
  7.  Частота сердечных сокращений (увеличение и уменьшение)
  8.  Содержание производных катехоламинов (увеличение и уменьшение)
  9.  Уровень агрегации тромбоцитов (увеличение и уменьшение)

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАНГЛИЕВ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ

  1.  Должны моделироваться количество ганглиев
  2.  Расположение в случайном порядке вокруг почечных артерий
  3.  Случайное моделирование связей с ганглиями
  4.  Ганглии должны иметь состояния “активен”, “неактивен”, “контужен
  5.  Контуженный ганглий может в определенном ряде случаев стать активным или неактивным (моделируется процент изменения)

 Аорта

П

 Почечная артерия

Ганглии и проводящие пути

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ

1. Артериальное давление (систолическое и диастолическое) устанавливаются первоначально (необходимо смоделировать связь между количеством активных ганглиев и уровнями давление).

2. Частота сердечных сокращений (необходимо смоделировать связь между количеством активных ганглиев и частотой сердечных сокращений).

3. Производные катехоламинов (необходимо смоделировать связь между количеством активных ганглиев и уровнями производных катехоламинов).

4. Агрегация тромбоцитов (необходимо смоделировать связь между количеством активных ганглиев и уровнями агрегации тромбоцитов).

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ

1. Стимуляция (моделируется амплитуда импульсов, длительность импульсов, глубина проникновения)

2. Радиочастотная деструкция (моделируется мощность, длительность, глубина проникновения)

ОПИСАНИЕ ДЕЙСТВИЯ МОДЕЛИ

Этап 1.

Выставляеются начальные параметры

Этап 2.

Производится воздействие стимуляцей параметры изменяются в зависимости от связей между ними

Этап 3.

Производится воздействие радиочастотной энергией и изменяются параметры в зависимости от связей между ними

Этап 4.

Проводится статистический расчет в зависимости от количества смоделированных ситуаций


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9897. Вариация функционала 278.5 KB
  Вариация функционала Вариация одно из центральных понятий при изучении нелинейных функционалов, оно играет ту же роль, что понятие дифференциала при изучении нелинейных функций. Дифференциал нелинейной функции равен главной линейно...
9898. Вторая вариация и достаточные условия экстремума 178 KB
  Вторая вариация и достаточные условия экстремума Вспоминая о глубокой аналогии между дифференциальным и вариационным исчислениями, естественно ожидать, что при переходе к достаточным условиям экстремума функционалов будет введено понятие, иг...
9899. Классификация задач оптимизации 70 KB
  Классификация задач оптимизации оптимизируемая функция (целевая функция, целевой функционал, критерий качества и т.п.), численно выражает степень достижения целей функционирования оптимизиру...
9900. Динамическая оптимизация 97 KB
  Динамическая оптимизация Статическая задача распределения ограниченных ресурсов для достижения комплекса конкурирующих целей в некоторый определенный момент времени математически формализуется в виде математической задачи выбора из заданного до...
9901. Динамическое программирование 224 KB
  Динамическое программирование Динамическое программирование является еще одним из двух современных направлений в теории задач управления. Метод динамического управления может применяться непосредственно при решении общей задачи управления...
9902. Линейное программирование 383.5 KB
  Линейное программирование Линейное программирование (ЛП) - это наука о методах исследования и отыскания наибольших и наименьших значений линейной функции, на неизвестные которой наложены линейные ограничения 1930 г., А.Н. Толстой - составление оптим...
9903. Симплекс-метод решения задач ЛП 86.5 KB
  Симплекс-метод решения задач ЛП Симплекс-метод предложен Дж. Данцигом в 1947 г. непосредственно применяется к общей задаче ЛП в канонической форме: Z = CTX min, при ограничениях X0, AX = B, B > 0, Любое неотрицательное решение...
9904. Двойственность в линейном программировании 47 KB
  Двойственность в линейном программировании Для любой задачи ЛП можно сформулировать двойственную задачу, являющуюся зеркальным отражением исходной задачи, т.к. она использует те же параметры, а ее решение может быть получено одновременно с решение...
9905. Нелинейное программирование 80.5 KB
  Нелинейное программирование § 1. Общая задача нелинейного программирования Как известно, общая задача математического программирования формулируется следующим образом: найти вектор Х=(х1, х2, ..., хn) удовлетворяющий системе ограничений gi (х1, х2, ...