Development of a pharmacological autopilot system for hemodynamics of heart failure using adaptive control

使用自适应控制开发心力衰竭血流动力学药理学自动驾驶系统

• 批准号: 20300164
• 负责人: SUGIMACHI Masaru
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20300164/
• 关键词: 自動治療; システム同定; マクロ血行動態モデル; オンラインシステム同定

We developed a method to treat heart failure by automatically and quantitatively determining the dose of inotropics on left-heart pump function, vasodilators on vascular resistance, fluids on blood volume. These cardiovascular properties were obtained quantitatively using a comprehensive cardiovascular model. Due to the dependency of biological drug response on subjects, pathological states, operating points, however, it is desirable to develop an adaptive control. For online system identification, which is an essential requirement for adaptive controls, an external minute perturbation was required. Biological drug responses such obtained are likely usable for the automatic treatment.

我们开发了一种治疗心力衰竭的方法，通过自动和定量地确定正性肌力药物对左心泵功能的剂量，血管扩张剂对血管阻力的剂量，液体对血容量的剂量。这些心血管特性是使用全面的心血管模型定量获得的。然而，由于生物药物反应对受试者、病理状态、操作要点的依赖性，开发一种自适应控制是可取的。对于在线系统辨识，这是自适应控制的基本要求，需要外部微小扰动。这种获得的生物药物反应很可能用于自动治疗。

项目成果

Computationally managed bradycardia improved cardiac energetics while restorine normal hemodynamics in heart failure

计算管理的心动过缓改善了心脏能量学，同时恢复了心力衰竭患者的正常血流动力学

• 发表时间: 2009
• 期刊: Ann Biomed Eng. 37
• 作者: Uemura K;Sunagawa K;Sugimachi M
• 通讯作者: Sugimachi M

Feedback control of multiple hemodynamic variables with multiplecardiovascular drugs.

多种心血管药物对多种血流动力学变量的反馈控制。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.(peer-reviewed) Vol.1
• 作者: Sugimachi M;Uemura K;Kamiya A;Shimizu S;Inagaki M;Shishido T.
• 通讯作者: Shishido T.

Estimated venous return surface and cardiac output curve precisely predicts new hemodynamics after volume change

估计的静脉回流表面和心输出量曲线精确预测容量变化后的新血流动力学

• 发表时间: 2010
• 作者: Sugimachi M;Sunagawa K;Uemura K;Kamiya A;Shimizu S;Inagaki M;Shishido T
• 通讯作者: Shishido T

Bionic cardiology : exploration into a wealth of controllable body parts in the cardiovascular system

仿生心脏病学：探索心血管系统中丰富的可控身体部位

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEEE Rev Biomed Eng. 2
• 作者: Sugimachi M;Sunagawa K.
• 通讯作者: Sunagawa K.

Modification of autonomic balance by electrical acupuncture does not affect baroreflex dynamic characteristics.

通过电针改变自主平衡不会影响压力反射的动态特征。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Conf Proc IEEE Eng Med Bjol Soc. 1
• 作者: Sugimachi M;Kawada T;Yamamoto H;Kamiya A;Miyamoto T;Sunagawa K.
• 通讯作者: Sunagawa K.