Новый взгляд на форму и функцию левого желудочка: прикладная трансляционная наука для ультразвуковой визуализации сердечно-сосудистой системы

1. Klar AJ. Цветы Фибоначчи. Природа. 2002; 417:595. [PubMed] [Google Scholar]

2. Wurman J, Straka JM, Rasmussen EN. Мелкомасштабные доплеровские радиолокационные наблюдения торнадо. Наука. 1996; 272:1774–7. [PubMed] [Google Scholar]

3. Lin CC. Глобальные спиральные узоры в галактиках: сложность и простота. Энн Н.Ю. Академия наук. 1998; 867: 229–52. [PubMed] [Академия Google]

4. Андерсен А., Бор Т., Стенум Б., Расмуссен Дж. Дж., Лаутруп Б. Анатомия вихря в ванне. Phys Rev Lett. 2003;91:104502. [PubMed] [Google Scholar]

5. Холдридж К. Сердце: центр пульсации и восприятия. В: Holdrege C, редактор. Динамическое сердце и кровообращение. Фэйр-Оукс, Калифорния: публикации AWSNA; 2002. с. 8. [Google Scholar]

6. Шаубергер В. Эволюция энергии: использование свободной энергии природы. Том. 4. Шлюз: Баня; 2000. [Google Scholar]

7. Vendelin M, Bovendeerd PH, Engelbrecht J, Arts T. Оптимизация желудочковых волокон: равномерное напряжение или напряжение, но не потребление АТФ, приводит к высокой эффективности. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002; 283:h2072–81. [PubMed] [Академия Google]

8. Helm PA, Younes L, Beg MF, Ennis DB, Leclercq C, Faris OP, et al. Доказательства структурного ремоделирования в сердце с диссинхронной недостаточностью. Цирк рез. 2006; 98: 125–32. [PubMed] [Google Scholar]

9. Ашихара Т., Намба Т., Яо Т., Одзава Т., Кавасэ А., Икеда Т. и др. Vortex cordis как механизм постшоковой активации: исследование индукции аритмии с использованием модели бидомена. J Cardiovasc Electrophysiol. 2003; 14: 295–302. [PubMed] [Google Scholar]

10. Sedmera D, Pexieder T, Vuillemin M, Thompson RP, Anderson RH. Паттерн развития миокарда. Анат Рек. 2000;258:319–37. [PubMed] [Google Scholar]

11. Молл Ф. О мышечной архитектуре желудочков сердца человека. Ам Дж Анат. 1911; 11: 211–266. [Google Scholar]

12. МакКаллум Дж.Б. О мышечном строении и росте желудочков сердца. Представитель приюта Джона Хопкинса 1900: 307–335. [Google Scholar]

13. Петтигрю А.Б. Дизайн в природе. Том 2. II. Лондон: Longmans, Green and Co; 1908. [Google Scholar]

14. Torrent-Guasp F, Ballester M, Buckberg GD, Carreras F, Flotats A, Carrio I, et al. Пространственная ориентация мышечного пучка желудочка: физиологический вклад и хирургические последствия. J Грудной сердечно-сосудистый хирург. 2001;122:389–92. [PubMed] [Google Scholar]

15. Streeter DD, Jr, Spotnitz HM, Patel DP, Ross J, Jr, Sonnenblick EH. Ориентация волокон в левом желудочке собаки во время диастолы и систолы. Цирк рез. 1969; 24: 339–47. [PubMed] [Google Scholar]

16. Гринбаум Р.А., Хо С.Ю., Гибсон Д.Г., Беккер А.Е., Андерсон Р.Х. Архитектура волокон левого желудочка у человека. Бр Харт Дж. 1981; 45: 248–63. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

17. LeGrice IJ, Takayama Y, Covell JW. Поперечный сдвиг вдоль плоскостей расщепления миокарда обеспечивает механизм нормального систолического утолщения стенки. Цирк рез. 1995;77:182–93. [PubMed] [Google Scholar]

18. Arts T, Costa KD, Covell JW, McCulloch AD. Связь ламинарной архитектуры миокарда с напряжением сдвига и ориентацией мышечных волокон. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001; 280:h3222–9. [PubMed] [Google Scholar]

19. Такаяма Ю., Коста К.Д., Ковелл Дж.В. Вклад ламинарной архитектуры миофибрилл в изменения механики миокарда ЛЖ под нагрузкой. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002; 282:h2510–20. [PubMed] [Академия Google]

20. Ashikaga H, Criscione JC, Omens JH, Covell JW, Ingels NB., Jr Трансмуральная механика левого желудочка, лежащая в основе торсионной отдачи во время расслабления. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2004; 286:H640–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

21. Hunter PJ, Smaill BH. Анализ сердечной функции: континуальный подход. Прог Биофиз Мол Биол. 1988; 52: 101–64. [PubMed] [Google Scholar]

22. Андерсон Р.Х., Хо С.Ю., Редманн К., Санчес-Кинтана Д., Лункенхаймер Р.П. Анатомическое расположение клеток миокарда, составляющих желудочковую массу. Eur J Cardiothorac Surg. 2005; 28: 517–25. [PubMed] [Академия Google]

23. Седмера Д. Форма следует за функцией: эволюционный и физиологический взгляд на архитектуру миокарда желудочков. Eur J Cardiothorac Surg. 2005; 28: 526–8. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

24. Criscione JC, Rodriguez F, Miller DC. Группа миокарда: простота может быть слабостью. Eur J Cardiothorac Surg. 2005; 28: 363–4. ответ автора 364–7. [PubMed] [Google Scholar]

25. Nielsen PM, Le Grice IJ, Smaill BH, Hunter PJ. Математическая модель геометрии и волокнистого строения сердца. Am J Physiol. 1991;260:h2365–78. [PubMed] [Google Scholar]

26. Chen J, Liu W, Zhang H, Lacy L, Yang X, Song SK, et al. Регионарное утолщение стенки желудочка отражает изменения структуры сердечных волокон и слоев во время сокращения: количественная оценка с помощью диффузионно-тензорной МРТ. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005; 289:h2898–907. [PubMed] [Google Scholar]

27. Сенгупта П.П., Хандерия Б.К., Коринек Дж., Ван Дж., Белоглавек М. Двухфазные тканевые доплеровские волны во время изоволюмических фаз связаны с асинхронной деформацией субэндокардиального и субэпикардиального слоев. J Appl Physiol. 2005;99:1104–11. [PubMed] [Google Scholar]

28. Lunkenheimer PP, Redmann K, Kling N, Jiang X, Rothaus K, Cryer CW, et al. Трехмерная архитектура миокарда левого желудочка. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. 2006; 288: 565–78. [PubMed] [Google Scholar]

29. Yu W, Yan P, Sinusas AJ, Thiele K, Duncan JS. На пути к точечному отслеживанию движения в последовательностях эхокардиографических изображений. Сравнение надежности различных функций отслеживания спеклов. Мед имидж анал. 2006; 10: 317–330. [PubMed] [Академия Google]

30. Korinek J, Wang J, Sengupta PP, Miyazaki C, Kjaergaard J, McMahon E, et al. Двумерная деформация – независимый от доплера ультразвуковой метод количественной оценки региональной деформации: проверка in vitro и in vivo. J Am Soc Эхокардиогр. 2005; 18:1247–53. [PubMed] [Google Scholar]

31. Wickline SA, Verdonk ED, Miller JG. Трехмерная характеристика архитектуры миофибрилл желудочков человека с помощью обратного ультразвукового рассеяния. Джей Клин Инвест. 1991; 88: 438–46. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

32. Recchia D, Miller JG, Wickline SA. Количественная оценка ультразвуковой анизотропии в нормальном миокарде с боковой компенсацией двумерных интегрированных изображений обратного рассеяния. Ультразвук Медицина Биол. 1993; 19: 497–505. [PubMed] [Google Scholar]

33. Holland MR, Finch-Johnston AE, Wallace KD, Handley SM, Wilkenshoff UM, Perez JE, et al. Влияние анизотропии тканей и акустических свойств контраста на рассеяние миокарда при контрастной эхокардиографии. J Am Soc Эхокардиогр. 1999;12:564–73. [PubMed] [Google Scholar]

34. Сосновик Д.Э., Болдуин С.Л., Льюис С.Х., Холланд М.Р., Миллер Дж.Г. Трансмуральные изменения затухания миокарда, измеренные с помощью клинического устройства визуализации. Ультразвук Медицина Биол. 2001; 27:1643–50. [PubMed] [Google Scholar]

35. Шер А.М. Исследования электрической активности желудочков и происхождения комплекса QRS. Акта Кардиол. 1995; 50: 429–65. [PubMed] [Google Scholar]

36. Ramanathan C, Jia P, Ghanem R, Ryu K, Rudy Y. Активация и реполяризация нормального человеческого сердца в полных физиологических условиях. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006; 103:6309–14. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

37. Punske BB, Taccardi B, Steadman B, Ershler PR, England A, Valencik ML, et al. Влияние ориентации волокон на размножение: электрическое картирование генетически измененных сердец мышей. J Электрокардиол. 2005; 38:40–4. [PubMed] [Google Scholar]

38. Saffitz JE, Davis LM, Darrow BJ, Kanter HL, Laing JG, Beyer EC. Молекулярные основы анизотропии: роль щелевых контактов. J Cardiovasc Electrophysiol. 1995; 6: 498–510. [PubMed] [Академия Google]

39. Opthof T. Дисперсия in vivo при реполяризации и аритмии в сердце человека. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006; 290:H77–8. [PubMed] [Google Scholar]

40. Janse MJ, Sosunov EA, Coronel R, Opthof T, Anyukhovsky EP, de Bakker JM, et al. Градиенты реполяризации в левом желудочке собаки до и после индукции кратковременной сердечной памяти. Тираж. 2005; 112:1711–8. [PubMed] [Google Scholar]

41. Sengupta PP, Khandheria BK, Korinek J, Wang J, Jahangir A, Seward JB, et al. Дисперсия между вершиной и основанием в региональном времени укорочения и удлинения левого желудочка. J Am Coll Кардиол. 2006; 47: 163–72. [PubMed] [Академия Google]

42. Суравиц Б. Волна U: факты, гипотезы, заблуждения и неверные определения. J Cardiovasc Electrophysiol. 1998; 9: 1117–28. [PubMed] [Google Scholar]

43. Moon BR, Conley KE, Lindstedt SL, Urquhart MR. Минимальное укорочение высокочастотной мышцы. J Эксперт Биол. 2003; 206:1291–7. [PubMed] [Google Scholar]

44. Derumeaux G, Ovize M, Loufoua J, Pontier G, Andre-Fouet X, Cribier A. Оценка неравномерности трансмуральных скоростей миокарда с помощью тканевой допплерографии с цветовой кодировкой: характеристика нормального, ишемический и оглушенный миокард. Тираж. 2000;101:1390–5. [PubMed] [Google Scholar]

45. Кэмпбелл К.Б., Чандра М. Функции активации растяжения сердечной мышцы. J Gen Physiol. 2006; 127:89–94. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

46. Prinzen FW, Augustijn CH, Allessie MA, Arts T, Delhaas T, Reneman RS. Временная последовательность электрической и механической активации при спонтанных сокращениях и эктопической стимуляции. Европейское сердце J. 1992; 13: 535–43. [PubMed] [Google Scholar]

47. Buckberg GD, Castella M, Gharib M, Saleh S. Активное укорочение миоцитов во время фазы «изоволюметрической релаксации» диастолы отвечает за всасывание желудочков; «систолическое наполнение желудочков» Eur J Cardiothorac Surg. 2006;29(С1): С98–С106. [PubMed] [Google Scholar]

48. Gibbons Kroeker CA, Ter Keurs HE, Knudtson ML, Tyberg JV, Beyar R. Оптическое устройство для измерения динамики вращения верхушки левого желудочка. Am J Physiol. 1993; 265:h2444–9. [PubMed] [Google Scholar]

49. Kroeker CA, Tyberg JV, Beyar R. Влияние ишемии на вращение верхушки левого желудочка. Экспериментальное исследование на собаках под наркозом. Тираж. 1995; 92: 3539–48. [PubMed] [Google Scholar]

50. Taber LA, Yang M, Podszus WW. Механика перекрута желудочков. Дж. Биомех. 1996;29:745–52. [PubMed] [Google Scholar]

51. Davis JS, Hassanzadeh S, Winitsky S, Lin H, Satorius C, Vemuri R, et al. Общий паттерн сердечного сокращения зависит от пространственного градиента фосфорилирования регуляторной легкой цепи миозина. Клетка. 2001; 107: 631–41. [PubMed] [Google Scholar]

52. Линд Б., Новак Дж., Каин П., Кинтана М., Бродин Л.А. Переменные изоволюмической скорости и продолжительности левого желудочка, рассчитанные на основе цветных изображений скорости миокарда у здоровых людей. Eur J Эхокардиогр. 2004; 5: 284–9.3. [PubMed] [Google Scholar]

53. Линд Б., Эрикссон М., Румина С., Новак Дж., Бродин Л.А. Продольное изоволюмическое смещение миокарда левого желудочка, оцененное с помощью эхокардиографии с тканевой скоростью у здоровых лиц. J Am Soc Эхокардиогр. 2006; 19: 255–65. [PubMed] [Google Scholar]

54. Bogaert J, Rademakers FE. Региональная неоднородность нормального левого желудочка взрослого человека. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001; 280:H610–20. [PubMed] [Google Scholar]

55. Sukmawan R, Watanabe N, Toyota E, Wada N, Okahash N, Kume T, et al. Применение новой системы двумерного эхокардиографического отслеживания для определения региональной неоднородности радиальной и продольной деформации миокарда и скорости деформации. Тираж. 2005;112:2561. [Академия Google]

56. Мукдади О.М., Ким Х.Б., Герцберг Дж., Шандас Р. Численное моделирование обратного рассеяния микропузырьков для оптимизации визуализации скорости ультразвукового изображения частиц: начальные исследования. Ультразвук. 2004;42:1111–21. [PubMed] [Google Scholar]

57. Sengupta PP, Khandheria BK, Korinek J, Jahangir A, Yoshifuku S, Milosevic I, et al. Разрешенная во времени последовательность перенаправления потока левого желудочка во время изоволюмических интервалов сердечного цикла. J Am Coll Кардиол. 2006; 47:110А–110А. [Академия Google]

58. Sengupta PP, Khandheria BK, Korinek J, Jahangir A, Yoshifuku S, Milosevic I, et al. Последовательность изоволюмического потока левого желудочка во время синусового и стимулированного ритмов: новые идеи, полученные в результате использования допплеровского метода высокого разрешения и ультразвуковой цифровой велосиметрии частиц. J Am Coll Кардиол. 2006 год принят. [PubMed] [Google Scholar]

59. Чжэн Х., Мукдади О., Герцберг Дж., Шандас Р. Преимущества использования многочастотного управляющего ультразвука для оптимизации методов измерения скорости изображения эхо-частиц. Биомедицинский научный институт. 2004;40:371–6. [PubMed] [Академия Google]

60. Гариб М., Рэмбод Э., Кхерадвар А., Сан Д.Дж., Дабири Д.О. Оптимальное формирование вихрей как показатель здоровья сердца. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006;103:6305–8. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

61. Frazin LJ, Lanza G, Vonesh M, Khasho F, Spitzzeri C, McGee S, et al. Функциональная хиральная асимметрия нисходящей грудной аорты. Тираж. 1990; 82: 1985–94. [PubMed] [Google Scholar]

62. Хьюстон Дж. Г., Ганди С. Дж., Шеппард Д. Г., Дик Дж. Б., Белч Дж. Дж., Стоунбридж, Пенсильвания. Двухмерная количественная МРТ потоков крови дуги аорты: влияние возраста, пола и наличия атероматозного заболевания сонных артерий на распространенность спирального кровотока. J Magn Reson Imaging. 2003;18:169–74. [PubMed] [Google Scholar]

63. Хьюстон Дж. Г., Ганди С. Дж., Милн В., Дик Дж. Б., Белч Дж. Дж., Стоунбридж, Пенсильвания. Спирально-ламинарный поток в брюшной аорте: предиктор ухудшения почечной недостаточности у больных со стенозом почечной артерии? Трансплантация нефролового циферблата. 2004; 19:1786–91. [PubMed] [Google Scholar]

64. Henson RE, Song SK, Pastorek JS, Ackerman JJ, Lorenz CH. Перекрут левого желудочка у мышей и человека одинаков. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000;278:h2117–23. [PubMed] [Академия Google]

65. Delhaas T, Kotte J, van der Toorn A, Snoep G, Prinzen FW, Arts T. Увеличение коэффициента перекручивания левого желудочка к укорочению у детей с клапанным аортальным стенозом. Магн Резон Мед. 2004; 51:135–139. [PubMed] [Google Scholar]

Инструменты. Профессор Арт Джонсон, кафедра биоинженерии Fischell, Университет Мэриленда

Respiratory Care 56(7): 969-975 (2011)

Derya C. Coursey
Steven M. Scharf
Arthur T. Johnson

РЕЗЮМЕ
ПРЕДПОСЫЛКИ: Изообъемные кривые давление-поток на выдохе позволяют определить ограничение потока и сопротивление дыхательных путей, но для получения изообъемной кривой давление-расход требуется установка пищеводного баллона. Метод стоп-потока для получения изообъемных кривых давление-расход прост и неинвазивен. ЦЕЛЬ: Сравнить методы остановки потока и пищеводного баллона путем измерения разницы между давлением и потоком, при которых впервые возникает ограничение потока. Методы. У 5 здоровых добровольцев использовали пищеводно-баллонный метод и метод стоп-потока при 25%, 50% и 75% жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и построили изоволюмические кривые давление-поток, показывающие давление, при котором поток становится ограниченным во время форсированного выдоха.

Результаты. Среднее расчетное плевральное давление при ограничении потока методом остановки потока было в 2,7 и 1,6 раза выше, чем при использовании пищеводно-баллонного метода при 25% ЖЕЛ и 50% ЖЕЛ соответственно. Максимальный поток при ограничении потока по методике стоп-флоу был в 0,7 и 0,6 раза выше, чем при пищеводно-баллонной методике при 25% ЖЕЛ и 50% ЖЕЛ соответственно. Мы также рассчитали сопротивление (обратный наклон линии к точке ограничения потока), но значения сопротивления сильно различались, поэтому не было статистически значимой связи между методами стоп-потока и пищеводным баллоном. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Метод стоп-потока продемонстрировал возможность неинвазивного получения изообъемных кривых давление-поток.

Физиол. Изм. 26 29-38 , 2005

Нишом К. Сильверман
Артур Т. Джонсон
Уильям Х. Скотт
Франк С. Кох

РЕФЕРАТ
Изменения сопротивления дыханию (Rrs) во время физического труда могут изменять работу дыхания и, таким образом, влиять время что работа может быть выполнена.

Идеальные измерения показателей дыхания человека in vivo должны иметь хорошее временное разрешение и минимально воздействовать на саму дыхательную систему. Таким образом, устройство возмущения воздушного потока (APD) обеспечивает измерение сопротивления дыханию. Rrs до тренировки сравнивали с Rrs после тренировки, непрерывно контролируемым в течение 6 минут у 12 неастматических субъектов. Rrs после нагрузки в 70-75 фунтов стерлингов был ниже уровня до тренировки в течение 40 секунд до восстановления (p < 0,05), а сопротивление вдоху отличалось более заметно, чем сопротивление выдоху. Такое же снижение Rrs после тренировки было обнаружено, когда измерения Rrs сравнивали с измерениями, полученными во время скорости потока, сравнимой с той, которая была обнаружена во время восстановления. Результаты показывают, что (1) Rrs действительно снижается после упражнений у неастматиков, вероятно, из-за расширения бронхов, (2) изменения Rrs могут возникать в короткие промежутки времени, (3) изменения Rrs не связаны в первую очередь со скоростью потока.

Ключевые слова: бронходилатация, дыхание, упражнения, биомеханика дыхания 02 Фон
Назальные полоски используются спортсменами, людьми кто храпит, и астматики, чтобы облегчить бремя дыхания. Несмотря на то, что есть несколько опубликованных исследований, демонстрирующих более высокий поток при использовании назальных полосок, ни в одном из них не проводилось непосредственное измерение влияния полосок на назальное сопротивление с помощью устройства возмущения воздушного потока (APD). APD — это недорогой прибор, который может измерять сопротивление дыханию на основе изменений ротового давления и скорости притока. В этом исследовании приняли участие 47 добровольцев (14 мужчин и 33 женщины) в возрасте от 17 до 51 года. Каждому добровольцу было дано указание дышать нормально в APD, используя ороназальную маску с носовыми полосками и без них. APD измерял сопротивление дыханию во время вдоха, выдоха и среднее из двух. Результаты парного среднего t-теста, сравнивающего назальную полоску с носовой полоской без назальной полоски, были статистически значимыми на уровне p = 0,05.

Дышите правильно 9Полоски для расширения носа 0174 TM снижали назальное сопротивление в среднем на 0,5 см H ₂ O/Lps по сравнению со средним значением назального сопротивления 5,5 см H ₂ O/Lps. Был сделан вывод, что назальные полоски снижают назальное сопротивление при измерении с помощью APD. Эффект одинаков во время выдоха и во время вдоха.

Физиол. Изм. 25 (июнь 2004 г.) 679-690

Arthur T Johnson
Manjit S Sahota

РЕЗЮМЕ
Устройство для измерения возмущения воздушного потока (APD) — это недавно модернизированный прибор для измерения сопротивления в дыхательной системе. APD небольшой и простой в использовании, позволяет быстро измерить сопротивление и легко отделить компоненты вдоха от компонентов выдоха. Он также обладает некоторыми эксплуатационными характеристиками, аналогичными вынужденным колебаниям (FO). Вырезанные легкие овцы в дыхательной камере использовали для определения области эффективной резистентности APD. В дыхательные пути устанавливали ретроградные катетеры, для измерения альвеолярного давления использовали альвеолярные капсулы, а в качестве плеврального давления использовали давление в камере. Измерения FO были сделаны для сравнения с APD. Было обнаружено, что APD дает измерение сопротивления примерно от 1,7 до 1,9.раз сопротивление дыхательных путей. FO дал измерение сопротивления в 1,4 раза больше сопротивления дыхательных путей. Значения сопротивления различались в зависимости от методики анализа и частоты колебаний. Было обнаружено, что оба устройства производят колебания за пределами плевральной поверхности легких. Был сделан вывод, что APD и FO измеряют одинаковое сопротивление дыханию.

Ключевые слова: дыхание, сопротивление дыханию, функция легких, биомеханика дыхания, легкие, овцы

Физиол. Изм. 20 (1999) 21-35. Отпечатано в Великобритании .

Christopher G Lausted
Arthur T Johnson

РЕЗЮМЕ
Устройство возмущения воздушного потока (APD) представляет собой прибор для измерения сопротивления дыханию.

APD маленький, легкий, быстрый и не требует специальных дыхательных маневров. Возмущение воздушного потока определяет сопротивление путем наложения периодического сигнала на спонтанное дыхание с помощью устройства переменного сопротивления. Дыхательный импеданс представляет собой отношение величины возмущения давления к величине возмущения потока, а дыхательное сопротивление представляет собой синфазную часть дыхательного импеданса. APD был протестирован для определения его реакции на повторные измерения сопротивления и изменения сопротивления. Испытание механической модели показало, что APD может обнаруживать повышенные уровни сопротивления, но переоценивает сопротивление, когда сопротивление увеличивается с потоком. Испытания на людях показали, что APD давал результаты, стабильные изо дня в день, был способен обнаруживать дополнительное сопротивление и давал значения сопротивления, коррелирующие со значениями сопротивления дыхательных путей, полученными с помощью плетизмографии тела. Акселерометры, размещенные на груди испытуемых, показали, что возмущения распространяются на поверхность грудной клетки. Таким образом, APD должен измерять общее сопротивление дыханию.

Ключевые слова: дыхание, сопротивление

Elsevier Компьютерные методы и программы в биомедицине 57 (1998) 161-166

Артур Т. Джонсон
Кэтрин Р. Дули
Кристофер Р. Симпсон 9000 3

РЕЗЮМЕ
Диаграмма Снеллена глазная таблица, которая обычно используется для измерения остроты зрения. На диаграмме есть комбинации из девяти разных букв в одиннадцати разных строках, каждая из которых меньше предыдущей. Повторные измерения остроты зрения могут привести к запоминанию карты и ложной информации. Таким образом, была написана компьютерная программа для создания нескольких рандомизированных версий диаграмм Снеллена. Таблицу можно перемещать на некотором расстоянии от компьютера, чтобы во время нагрузочного тестирования слышать буквенное обозначение предмета. Также могут быть изготовлены буквы разного размера, так что расстояние от объекта до диаграммы может варьироваться.

Ключевые слова: Видение; Диаграмма для глаз; Нагрузочные испытания

Сделки ASAE, Vol. 39(5): 1863-1868. 1996 Американское общество инженеров сельского хозяйства

К. М. Койн
А. Т. Джонсон
Л. Р. Сома

РЕФЕРАТ
Легочное кровотечение, вызванное физическими нагрузками (EIPH), возникает у многих скаковых лошадей после максимальных нагрузок. Из-за его широкого распространения он считается одним из самых важных вопросов в скачках сегодня. Недавние результаты моделирования показали, что низкое альвеолярное давление и высокое сопротивление дыхательных путей могут индуцировать EIPH. Для физического исследования этих результатов требовалась система, способная изменять плотность вдыхаемого газа и, следовательно, сопротивление дыхательных путей.

Система обратного дыхания с замкнутым контуром, управляемая системой управления пропорционально-дифференциальным регулятором, была разработана для тестирования лошадей, тренирующихся на беговой дорожке. Цель системы заключалась в том, чтобы бросить животным экзотические газовые смеси, обеспечивая нормальный уровень кислорода и удаляя метаболический углекислый газ.

При разработке системы учитывались физиология бегущей лошади и ее взаимодействие с системой возвратного дыхания. Система подавала до 60 л/мин кислорода, удаляя до 60 л/мин метаболического диоксида углерода. Чтобы уменьшить физиологическую нагрузку на лошадь, сопротивление дыханию было сведено к минимуму за счет использования высоких скоростей потока (до 7200 л/мин) и труб большого диаметра (20 см).

Испытания показали, что система обратного дыхания позволяет лошади выполнять упражнения на максимальном уровне, дыша из замкнутого контура. Система обратного дыхания заменяла кислород, метаболизируемый лошадью, смешивала и рециркулировала вдыхаемые газы, компенсировала сопротивление, удаляла углекислый газ и предотвращала повторное вдыхание выдыхаемого углекислого газа.

Ключевые слова. Компьютерное управление, Лошади, Дыхание, Рециркуляционная система, Упражнения.

Компьютерные методы и программы в биомедицине 42 (1994) 27-32

Артур Т. Джонсон
Кэтрин Р. Дули

РЕЗЮМЕ
Описана система для получения кривых скорости дыхательного потока, дыхательного объема, минутного объема, частоты дыхания, времени вдоха и времени выдоха. В основе системы лежит микрокомпьютер с платой аналого-цифрового преобразователя. Программное обеспечение системы позволяет производить калибровку, сбор и анализ данных. Данные могут быть получены автоматически через фиксированные промежутки времени. Система недорогая и надежная.

Ключевые слова.- Дыхание; Упражнение; Волны воздушного потока; Пневмотах

Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве, 7 (1992) 121-132

А.Т. Johnson
T. Holly

РЕЗЮМЕ
TERPS представляет собой пакет компьютерных программ, написанный для IBM XT/AT-совместимых устройств и предназначенный для помощи в проектировании террас для борьбы с эрозией. Пакет программ содержит семь программных модулей, которые помогают проектировать террасы от первоначальной топографической съемки до проектирования водохранилища. Программы написаны на GWBASIC. Каждый программный модуль отличается удобством использования и интеграцией схемы террасной системы с контурными картами и гидрологическими единицами, наложенными на зоны землепользования.

Экологические технологии, Том. 11. pp. 1107-1111, 1990

M. J. Krones
A. T. Johnson
O. J. Hao

АННОТАЦИЯ
Численный метод в сочетании с автоматическим сбором данных был разработан для быстрой и точной оценки биолюминесцентного анализа АТФ с использованием luc ферин-люцифераза реакция. Уравнение экспоненциального затухания подгоняется к кривой излучения света образца, содержащего АТФ. Было обнаружено, что интеграл кривой является надежным индикатором количества АТФ в образце независимо от общей формы кривой, высоты пика или скорости начального подъема. Этот метод полезен для анализа экстрактов из образцов окружающей среды, содержащих загрязняющие коллоиды и молекулярные частицы, которые имеют тенденцию изменять кривую излучения света.

Подразделение компьютеров в образовании ASEE 7(2):37, 1987

Артур Т. Джонсон

АННОТАЦИЯ
Для IBM PC-совместимых машин были написаны четыре программы для микрокомпьютеров для инструментирования и анализа данных. Каждый из них может быть полезен в учебных ситуациях для иллюстрации и обучения методам анализа данных.

HortScience 22(3):501-503, июнь 1987 г.

Майкл Дж. Кронес
Джон К. Сейгер
Артур Т. Джонсон

РЕФЕРАТ
В этой статье описывается система управления с обратной связью для управления освещенностью и спектральным качеством, генерируемым люминесцентными лампами в камере с контролируемой средой. Интенсивность излучения от 400 до 800 нм и отношение красного диапазона волн (от 600 до 700 нм) к дальнему красному диапазону волн (от 700 до 800 нм) контролировались независимо и менялись в зависимости от времени. Предлагаемое применение состоит в том, чтобы исследовать возможность синергетического воздействия изменения уровней освещенности и изменения спектрального распределения на фотопериодизм и фотоморфогенез.

IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-34, No. 3, март 1987 г.

Arthur T. Johnson
Joel M. Milano

РЕФЕРАТ
В предыдущем сообщении была представлена ​​процедура преобразования резистентности дыхательных путей к пертурбации в плетизмографическую резистентность. При работе с этой процедурой мы обнаружили, что один из неизвестных параметров выдоха должен быть установлен равным 1,0, а другой представляет собой обратную постоянную времени дыхательной системы. Это упрощает процедуру конвертации и облегчает ее применение.

IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-33, No. 8, август 1986 г.

Arthur T. Johnson

РЕФЕРАТ
Были разработаны уравнения для характеристик давление-поток в дыхательных путях, которые затем использовались для иллюстрации различий между измерениями устройства возмущения воздушного потока и плетизмографическими измерениями сопротивления дыхательных путей тела. Общие выводы показывают, что пертурбационное сопротивление можно переформулировать как плетизмографическое сопротивление, давая информацию там, где сам плетизмограф тела не подходит.

нов. Тех. биол. Мед.; Том. 6, № 4, 1985

К.-С. Lin
A. T. Johnson
M. Yarmanoglu

АННОТАЦИЯ
В качестве нового прибора для неинвазивного измерения сопротивления дыхательных путей предлагается устройство возмущения воздушного потока (APD). Состоящий из устройств измерения потока и ротового давления с вращающимся экраном, АПД предназначен для измерения сопротивления дыхательных путей от возмущений потока и давления. Чтобы проверить эту концепцию, а также определить влияние сопротивления экрана и скорости вращения, с помощью компьютерного языка MIMIC была запрограммирована трехкомпонентная модель дыхательной системы человека с сосредоточенными параметрами. Путем добавления в модель секции, представляющей APD, изучалось влияние устройства на дыхательную систему. Результаты показывают, что APD может быть полезным инструментом измерения и хорошо согласуется с экспериментальными результатами, за исключением того, что модель показывает более высокие значения сопротивления APD, чем экспериментально полученные.

Компьютерные методы и программы в биомедицине 21 (1985) 203-210

Артур Т. Джонсон

АННОТАЦИЯ
Представленная здесь программа предназначена для проектирования и обучения работе с цифровыми фильтрами. Цифровые фильтры, разработанные с помощью программы, могут быть реализованы путем включения в программы анализа данных пользователя. Программа написана на языке BASIC для использования с IBM-PC, предназначена для удобства пользователя и включает в себя множество вспомогательных фильтров, которых нет в других программах. Пример использования программы показывает, как можно использовать один фильтр для удаления шума из данных формы волны дыхания.

Журнал ISRP, Vol. 2, Issue 4, October-December 1984

Arthur T. Johnson
John N. Hochheimer
Jolynn Windle

РЕЗЮМЕ
Устройство для определения возмущения воздушного потока (APD) представлено как средство рутинного и неинвазивного измерения сопротивления дыхательных путей человека для с целью респираторных исследований и медицинского наблюдения. Представлены теоретические основы ЛФД, описана конструкция ЛФД и описаны некоторые предварительные экспериментальные результаты. На данный момент результаты соответствуют ожиданиям и могут быть использованы в качестве основы для дальнейшего развития.

IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-31, No. 9, сентябрь 1984 г.

Артур Т. Джонсон
Чин-Шинг Лин
Джон Н. Хоххаймер

РЕФЕРАТ
В этом сообщении представлено устройство для измерения возмущений воздушного потока (APD) как средство измерения сопротивления дыхательных путей у людей. и животные. APD использует вращающийся экран, чтобы возмущать поток воздуха во время спонтанного дыхания. Результирующие амплитуды возмущений ротового давления делятся на амплитуды возмущений скорости потока, чтобы получить сопротивление дыхательных путей. Данные, показанные как для людей, так и для свиней, демонстрируют, что значения находятся в правильном диапазоне величин и отражают изменения скорости и направления потока.

Сделки ASAE, Vol. 26, No. 2, pp. 503-506, 1983

Arthur T. Johnson
Chin-Shing Lin

РЕЗЮМЕ
APD как устройство для измерения сопротивления дыхательных путей скота и других животных подходит для использования с субъектами без анестезии. . Он легкий, портативный, простой и удобный в использовании. Его использование может стать важным для диагностики и прогнозирования респираторных заболеваний животных, а также для оценки респираторных эффектов переносимых по воздуху загрязнителей.

Сделки ASAE, Vol. 25, № 5, с. 1282-1283 и 1289, 1982

Роберт Л. Корт
Артур Т. Джонсон
Джеймс Э. Аярс
Аллен Д. – точечные источники загрязнения поверхностными стоками, включая сельскохозяйственные работы, требуют приборов, которые регистрируют периодические уровни стока и активируют оборудование для отбора проб (Johnson et al., 1978). Сбор и анализ гидрологических данных с использованием современных методов является трудоемким и дорогостоящим процессом, который требует более совершенных процедур сбора и обработки данных.

Сделки ASAE 1981, Vol. 24, нет. 2, Mar-Apr 1981

Arthur T. Johnson
G. Douglas Kirk

РЕЗЮМЕ
Датчики Botsball и WBGT в настоящее время используются для измерения теплового стресса в окружающей среде. Для этих датчиков разработаны соотношения термодинамики и теплопередачи, чтобы получить общее представление о том, как связаны эти два измерения. Были внесены небольшие изменения в наши уравнения, чтобы они соответствовали опубликованным данным естественного смоченного термометра и данным Ботсбола. Подобный анализ позволяет определить стандартную информацию WBGT из нестандартных, но более удобных средств измерения.

Fire Technology 16(3) 181-191, август 1980

Артур Т. Джонсон
Аллен Д. Шлоссер
Г. Дуглас Кирк
Джерри Л. Лонг

РЕЗЮМЕ
Электроника была разработана и испытана схема, которая может автоматически определять температуру воспламенения измельченных горючих материалов.

ЖУРНАЛ Американской ассоциации промышленной гигиены (41) 5/80

Артур Т. Джонсон
Г. Дуглас Кирк

РЕЗЮМЕ
Стандартным методом измерения теплового стресса человека в окружающей среде является WBGT. Аппарат WBGT громоздкий, и его трудно связать со стандартными психрометрическими параметрами или с другими показателями окружающей среды, такими как Botsball. Работа, представленная в этой статье, была основана на термодинамических соображениях и соображениях теплопередачи с поправками, внесенными для согласования с опубликованными экспериментальными результатами.

Приборы и системы управления: март 1980 г., том. 53 № 3

Артур Т. Джонсон
Аллен Д. Шлоссер

РЕЗЮМЕ
Один цифровой панельный измеритель может отображать несколько сохраненных значений входного напряжения, удерживаемых сигналом удержания напряжения.

Сельскохозяйственная инженерия, декабрь 1979 г.

Артур Т. Джонсон
Джеймс Э. Айарс

РЕФЕРАТ
Недорогие наручные часы использовались для расширения возможностей хронометра Стивенса типа F Water Stage Recorder.

Сельскохозяйственная техника, 19 сентября78 59(9):22-23

Артур Т. Джонсон
Роберт Корт
Джеймс Э. Аярс

РЕФЕРАТ
Регистратор водного уровня Стивенса типа F, часто используемый в гидрологии водосборных бассейнов, может быть модифицирован для запуска диаграммы самописца. управлять всякий раз, когда уровень воды достигает заданного уровня, и координировать маркер события между диаграммой самописца и пробоотборником воды. Эта модификация практична и экономична при изучении стока и мониторинге пара на удаленном участке с прерывистым потоком. Эта модификация позволяет более эффективно использовать электроэнергию, диаграммную бумагу и рабочую силу, что возможно при постоянном контроле.

Control Engineering V23(3):26, March 1976

A. T. Johnson

АННОТАЦИЯ
Нагрузками переменного тока до 35 ампер можно управлять напрямую с цифровых схем CMOS. В устройстве управления мощностью используется счетверенный двусторонний переключатель CMOS и симистор с емкостным триггером.

Сделки ASAE, Vol. 18, № 4, стр. 719–721 и 727, 1975

А. Т. Джонсон
Джон В. Уоллес
Джеймс. J. Alter

АННОТАЦИЯ
Была спроектирована, изготовлена ​​и протестирована схема, которую можно использовать для сегментной линеаризации общих нелинейных данных. Схема предусматривает 10 отдельных сегментов с независимо изменяемой точкой останова и регулировкой наклона. Предусмотрена визуальная индикация настроенного сегмента и величины входного сигнала. Схема относительно легко калибруется и может обеспечить линеаризованное выходное напряжение с низкими искажениями в пределах ограничений точности регулировки, входной нелинейности, частоты и амплитуды.

IEEE Trans Biomed. Engr., BME-22(5) 420-423, сентябрь 1975 г.

Артур Т. Джонсон

РЕФЕРАТ
Часто при измерении физиологических переменных необходимо сохранять электрический сигнал в течение относительно длительных периодов времени. Представленная схема была разработана для этой цели и может работать с сигналами до +10 В со скоростью дрейфа, зависящей от сохраненного напряжения, но обычно менее 7 мВ/ч.

Приборы и системы управления, 19 ноября74

Артур Джонсон
Джон Уоллес

РЕЗЮМЕ
Цифровой измерительный прибор можно использовать для преобразования аналоговых электрических сигналов в цифровую форму для использования с настольным калькулятором. Необходимы интерфейсная карта и блок питания, показанные в этой статье.

Электроника / 21 февраля 1974 г., Vol. 47, No. 5

Arthur Johnson

АННОТАЦИЯ
Мощность нагрузки переменного тока может эффективно регулироваться с помощью интегрированного четырехстороннего двустороннего переключателя на дополнительных МОП-транзисторах и симистора с чувствительным затвором с емкостным запуском. Необходимый ток срабатывания затвора поступает не от низковольтного источника питания C-MOS, а от сети переменного тока.

Medical Instrumentation 8(2), March, 1974

Arthur T. Johnson, PhD
Howard M. Berlin, MS
Spooner A. Purnell, BS

РЕФЕРАТ
A simple устройство, основанное на модификации была разработана технология прерывания воздушного потока. Вместо того, чтобы полностью прерывать поток воздуха, устройство переключает поток вдыхаемого воздуха с одного известного сопротивления на другое, при этом разница между значениями сопротивления настолько мала, насколько позволяют современные методы измерения. Поток и давление в устье можно измерить при обоих условиях сопротивления. Значения сопротивления дыхательных путей получают независимо от измерений потока и давления. Преимуществами этого устройства являются два способа получения значений сопротивления дыхательных путей, незаметное изменение сопротивления устройства и минимальное воздействие устройства на дыхательную систему.

Сделки ASAE, Vol. 16, No. 5, pp. 926-929, and 933, 1973

A. T. Johnson

АННОТАЦИЯ
Представлена ​​схема выборки и хранения для долговременного хранения уровней напряжения. Производительность менее 7 мВ в час была продемонстрирована для сигналов до ±10 В. Приведены соображения по конструкции и меры предосторожности при строительстве. Схема обладает характеристиками, которые несколько лет назад были бы недостижимы при умеренных затратах.

Сделки ASAE, Vol. 15, No. 1, pp. 14-18, and 23, 1972

Н. Р. Скотт
А. Т. Джонсон

АННОТАЦИЯ
Представлена ​​недорогая система для определения частоты сердечных сокращений у неуправляемых мелких животных. Выбор и размещение электродов, миниатюрный радиопередатчик ЭКГ, немодифицированный высококачественный FM-тюнер и счетчик частоты сердечных сокращений подробно обсуждаются с акцентом на взаимосвязь между функциональными элементами и с включенными принципиальными схемами.