Laboratorio virtual para la simulación y el aprendizaje del sistema cardiovascular en estudios de ingeniería biomédica
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.13747Palabras clave:
ingeniería biomédica, interactividad, sistema circulatorio, EJSResumen
La aplicación de la ingeniería al análisis de sistemas es un campo muy importante en los estudios ingeniería Biomédica (BME, por sus siglas en inglés): modelado, simulación y control de los sistemas fisiológicos más importantes. En este documento se presenta un laboratorio virtual para el análisis y el estudio del sistema circulatorio humano. Este laboratorio se basa en la compilación de varios modelos matemáticos descritos en la literatura. Además, algunos parámetros del modelo han sido mejorados por medio de datos experimentales del estímulo de cafeína. Esta herramienta computacional se ha construido utilizando MATLAB / Simulink y EJS, por lo que combina buena capacidad de cálculo con interactividad. El laboratorio virtual ha sido diseñado con el fin de comprender el funcionamiento del sistema circulatorio en condiciones normales, y para predecir variables circulatorias en diferentes tipos y niveles de estímulos y condiciones.
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S. Dormido, S. Dormido Canto, R. Dormido, J. Sánchez, N. Duro. “The role of interactivity in control learning”. International Journal of Engineering Education. Vol. 21. 2005. pp. 1122-1133.
J. D. Bronzino. The Biomedical Engineering Handbook. 2a ed, Ed. CRC Press. Inc. Boca Raton, USA. 2000. pp. 158.1-158.5.
M. Ursino. “Interaction between carotid baroregulation and the pulsating heart: a mathematical model”. Am. J. Physiol. Vol. 44. 1998. pp. 1733-1747. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.1998.275.5.H1733
J. V. Freeman, F. E. Dewey, D. M. Hadley, J. Myers, V. F. Froelicher. “Autonomic nervous system interaction with the cardiovascular system during exercise”. Progress in Cardiovascular Diseases. Vol. 48. 2006. pp. 342-362. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pcad.2005.11.003
O. V. Ivanova, M. C. K. Khoo. “Simulation of spontaneous cardiovascular variability using PNEUMA”. 26th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. San Francisco. Vol. 2. 2004. pp. 3901-3904.
S. Cavalcanti, E. Belardinelli. “Modeling of cardiovascular variability using a differential delay equation”. IEEE Trans Biomed Eng. Vol. 43. 1996. pp. 982-989. DOI: https://doi.org/10.1109/10.536899
M. Ursino, E. Magosso. “Role of short-term cardiovascular regulation in heart period variability: a modeling study”. Am J Physiol Heart Circ Physiol. Vol. 284. 2003. pp. 1479-1493. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00850.2002
K. H. Wesseling, J. J. Settels, W. Wieling, G. A. Van Montfrans and J. M. Karemaker. “The baromodulation hypothesis, baroreflex resetting and one-over-f blood pressure spectra”. Computer Analysis of Cardiovascular Signals, chapter 8. M. Di Rienzo, G. Mancia, G. Parati, A. Pedotti and A. Zanchetti (editors). Ed. Burke. VA: IOS Press. Amsterdam. 1996. pp. 105-118.
B. J. TenVoorde, Th. J. C. Faes, T. W. J. Janssen, G. J. Scheffer, O. Rompelman. “Respiratory modulation of blood pressure and heart rate studies with a computer model of baroreflex control”. Computer analysis of cardiovascular signals, chapter 9. M. Di Rienzo, G. Mancia, G. Parati, A. Pedotti and A. Zanchetti (editors). Ed. Burke. VA: IOS Press. Amsterdam. 1996. pp. 119- 134.
H. Tsuchimochi, K. Matsukawa, H. Komine, J. Murata. “Direct measurement of cardiac sympathetic efferent nerve activity during dynamic exercise”. Am J Physiol Heart Circ Physiol. Vol. 283. 2002. pp. 1896-1906. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00112.2002
O. A. Timofeeva, D. Sanders, K. Seemann, L. Yang, D. Hermanson, S. Regenbogen, S. Agoos, A. Kallepalli, A. Rastogi, D. Braddy, C. Wells, C. Perraut, F. J. Seidler, T. A. Slotkin, E. D. Levin. “Persistent Behavioral Alterations in Rats Neonatally Exposed to Low Doses of the Organophosphate Pesticide, Parathion”. Brain Res Bull. Vol. 77. 2008. pp. 404-411. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2008.08.019
J. C. Shryock, L. Belardinelli. “Adenosine and adenosine receptors in the cardiovascular system: Biochemistry, physiology, and pharmacology”. The American Journal of Cardiology. Vol. 79. 1997. pp. 2-10. DOI: https://doi.org/10.1016/S0002-9149(97)00256-7
B. B. Fredholm. “Adenosine, adenosine receptors and the actions of caffeine”. Pharmacol. Toxicol. Vol. 76. 1995. pp. 93-101. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1600-0773.1995.tb00111.x
V. K. Yeragani, M. Tancer, T. Uhde. “Heart rate and QT interval variability: abnormal alpha-2 adrenergic function in patients with panic disorder”. Psychiatry Research. Vol. 121. 2003. pp. 185-196. DOI: https://doi.org/10.1016/S0165-1781(03)00235-X
Y. Huang “An improved simplex method for function minimization.” IEEE Int. Conf. Systems, Man and Cybernetics Beijing. Vol. 3. 1996. pp. 1702-1705.
F. Esquembre. Creación de simulaciones interactivas en Java. Ed. Pearson Education -Prentice Hall. Madrid. 2004. pp. 19 -352.
J. Sánchez, F. Esquembre, C. Martín, S. Dormido, R. Dormido, S. Dormido-Canto, R. Pastor. “Easy java simulations: an open-source tool to develop interactive virtual laboratories using matlab/simulink”. International Journal of Engineering Education. Vol. 21. 2005. pp. 798-813.
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