Show simple item record

METHODS OF IDENTIFICATION OF THE DYNAMIC MODEL OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM REACTION TO PHYSICAL ACTIVITY IN PATIENTS WITH MYOCARDIAL INFARCTION IN THE PROCESS OF REHABILITATION

МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РЕАКЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ У БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА В ПРОЦЕССЕ РЕАБИЛИТАЦИИ;
МЕТОДИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ДИНАМІЧНОЇ МОДЕЛІ РЕАКЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ НА ФІЗИЧНЕ НАВАНТАЖЕННЯ У ХВОРИХ НА ІНФАРКТ МІОКАРДА В ПРОЦЕСІ РЕАБІЛІТАЦІЇ

dc.creatorLevytska, L. V.
dc.creatorVovkodav, O. V.
dc.date2019-05-10
dc.date.accessioned2019-08-26T18:18:00Z
dc.date.available2019-08-26T18:18:00Z
dc.identifierhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/here/article/view/10111
dc.identifier10.11603/mie.1996-1960.2019.1.10111
dc.identifier.urihttps://repository.tdmu.edu.ua/handle/123456789/11368
dc.descriptionBackground. Predicting the dynamics of pulse and blood pressure under physical activity is a key task in planning the patient's rehabilitation process after cardiovascular events and, firstly, myocardial infarction. Nowadays, it is empirically solved, however, the development of an adequate mathematical model for predicting major hemodynamic indicators would avoid the subjectivity of assessments and increase the reliability of the prognosis, safety and effectiveness of rehabilitation technology. The aim of the study: to develop and identify a dynamic model of the cardiovascular system response to physical activity in patients with myocardial infarction during the rehabilitation process. Materials and methods. Results. In order to formulate the judgment about changing the patient's condition under the action of physical activity in the process of rehabilitation, a system for modeling the levels of pulse and blood pressure using a package of applied programs for mathematical modeling was implemented. Its main subsystems are processing and data identification, forecasting data generation. To verify the adequacy of the constructed model, a mode to check the tolerance to physical activity was used. Observations were conducted on a group of patients with myocardial infarction of the functional class I-II in the sub acute phase of rehabilitation. The dynamics of the body's response to patients with identical physical activity was recorded at an interval of 3 minutes in the course of a defined phase of the rehabilitation program. The obtained results testify to the adequacy of the constructed mathematical model for the analyzed stage of the rehabilitation process. The maximum error rate for the entire observation period was 9.5 % for pulse, and 5.2 % for blood pressure. Conclusions. 1. The mathematical model of the dynamics of pulse and blood pressure under the action of physical activity in the sub-stage of the rehabilitation phase allows predicting the body's response to the graduated exercise. 2. The method of identification of a set of differential equations that simulates the dynamics of pulse and blood pressure under the action of exercise on the basis of the modified gradient Levenberg-Marquardt method, supplemented by the procedure for choosing the initial values of the coefficients, confirms the adequacy of the developed mathematical model.en-US
dc.descriptionПрогнозирование динамики пульса и артериального давления под действием физической нагрузки является ключевой задачей при планировании процесса реабилитации пациента после перенесенных сердечно-сосудистых заболеваний, и, в первую очередь, инфаркта миокарда. На сегодняшний день ее решают эмпирически, однако, разработка адекватной математической модели прогнозирования основных гемодинамических показателей позволила бы избежать субъективизма оценок и повысить надежность прогноза, безопасность и эффективность реабилитационной технологии. Целью исследования была разработка и идентификация динамической модели реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку у больных инфарктом миокарда в процессе реабилитации. С целью формирования суждения об изменении состояния пациента под действием физической нагрузки в процессе реабилитации реализована система моделирования уровней пульса и артериального давления при помощи пакета прикладных программ для математического моделирования. Ее основными подсистемами является обработка и идентификация данных, формирование прогнозных данных. Для проверки адекватности построенной модели использовано средство проверки толерантности к физической нагрузке. Наблюдения проводились над группой больных инфарктом миокарда I-II функционального класса в подострую фазу реабилитации. Динамика реакции организма пациента на идентичную физическую нагрузку фиксировалась с интервалом 3 минуты в процессе проведения определенного этапа программы реабилитации. Полученные результаты свидетельствуют об адекватности построенной математической модели для рассматриваемого этапа процесса реабилитации. Максимальный уровень ошибок за весь период наблюдения составил 9,5 % по пульсу и 5,2 % по артериальному давлению. Таким образом, разработанная математическая модель динамики пульса и артериального давления под действием физической нагрузки в подострую фазу реабилитации позволяет прогнозировать реакцию организма на дозированную физическую нагрузку. Метод идентификации совокупности дифференциальных уравнений, моделирующих динамику пульса и артериального давления под действием физической нагрузки на основе модифицированного градиентного метода Левенберг-Марквадта, дополненного процедурой выбора начальных значений коэффициентов, подтверждает адекватность разработанной математической модели.ru-RU
dc.descriptionПрогнозування динаміки пульсу та артеріального тиску під дією фізичного навантаження є ключовим завданням при плануванні процесу реабілітації пацієнта після перенесених серцево-судинних подій, і, в першу чергу, інфаркту міокарда. На сьогоднішній день її розв'язують емпірично, однак, розроблення адекватної математичної моделі прогнозування основних гемодинамічних показників дозволила б уникнути суб'єктивізму оцінок і підвищити надійність прогнозу, безпеку та ефективність реабілітаційної технології. З метою формування судження про зміну стану пацієнта під дією фізичного навантаження в процесі реабілітації реалізовано систему моделювання рівнів пульсу та артеріального тиску за допомогою пакету прикладних програм для математичного моделювання. Її основними підсистемами є обробка та ідентифікація даних, формування прогнозних даних. Для перевірки адекватності побудованої моделі використано засіб перевірки толерантності до фізичного навантаження. Отримані результати свідчать про адекватність побудованої математичної моделі для аналізованого етапу процесу реабілітації. Максимальний рівень похибок за весь період спостереження склав 9,5 % щодо пульсу та 5,2 % щодо артеріального тиску. Отже, розроблена математична модель динаміки пульсу та артеріального тиску під дією фізичного навантаження в підгостру фазу реабілітації дозволяє прогнозувати реакцію організму на дозоване фізичне навантаження. Метод ідентифікації сукупності диференціальних рівнянь, що моделюють таку динаміку під дією фізичного навантаження на основі модифікованого градієнтного методу Левенберга-Марквадта, доповненого процедурою вибору початкових значень коефіцієнтів, підтверджує адекватність розробленої математичної моделі.uk-UA
dc.formatapplication/pdf
dc.languageukr
dc.publisherI. Horbachevsky Ternopil National Medical Universityen-US
dc.relationhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/here/article/view/10111/9716
dc.sourceMedical Informatics and Engineering; No 1 (2019); 73-81en-US
dc.sourceМедицинская информатика и инженерия; № 1 (2019); 73-81ru-RU
dc.sourceМедична інформатика та інженерія; № 1 (2019); 73-81uk-UA
dc.source1997-7468
dc.source1996-1960
dc.source10.11603/mie.1996-1960.2019.1
dc.subjectdynamic model of the reaction of the cardiovascular system on exerciseen-US
dc.subjectmyocardial infarctionen-US
dc.subjectcardio-rehabilitationen-US
dc.subjectдинамическая модель реакции сердечно-сосудистой системы на физическую загрузкуru-RU
dc.subjectинфаркт миокардаru-RU
dc.subjectкардиореабилитацияru-RU
dc.subjectдинамічна модель реакції серцево-судинної системи на фізичне навантаженняuk-UA
dc.subjectінфаркт міокардаuk-UA
dc.subjectкардіореабілітаціяuk-UA
dc.titleMETHODS OF IDENTIFICATION OF THE DYNAMIC MODEL OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM REACTION TO PHYSICAL ACTIVITY IN PATIENTS WITH MYOCARDIAL INFARCTION IN THE PROCESS OF REHABILITATIONen-US
dc.titleМЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РЕАКЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ У БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА В ПРОЦЕССЕ РЕАБИЛИТАЦИИru-RU
dc.titleМЕТОДИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ДИНАМІЧНОЇ МОДЕЛІ РЕАКЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ НА ФІЗИЧНЕ НАВАНТАЖЕННЯ У ХВОРИХ НА ІНФАРКТ МІОКАРДА В ПРОЦЕСІ РЕАБІЛІТАЦІЇuk-UA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


Files in this item

FilesSizeFormatView

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record