Uma contribuição à modelagem e estimação de parâmetros de válvulas cardíaca.
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Data de Publicação: | 2019 |
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Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27046 |
Resumo: | Neste trabalho é proposto um modelo a parâmetros concentrados (0D) de próteses de válvulas cardíacas biológicas a fim de se obter um modelo mais preciso de um dispositivo de assistência ventricular pediátrico pulsátil (pDAV). O modelo 0D é composto pelas configurações válvulacânula de entrada e válvula-cânula de saída, as quais são caracterizadas por funções de transferência discretas relacionadas aos estados de condução e não-condução das válvulas de entrada e de saída respectivamente. As curvas de fluxo e pressão nas cânulas de entrada e saída das válvulas cardíacas são medidas a partir de um simulador hidráulico conectado a um pDAV. Para obtenção deste modelo, é desenvolvida uma metodologia que inclui o pré-processamento dos dados, a escolha da estrutura do modelo e seu posterior refinamento de parâmetros. A partir da simulação do modelo refinado, o fenômeno de regurgitação foi representado com uma fidelidade de 90% do valor medido em teste de condição nominal. A grande importância em se modelar o pDAV se dá pelo fato da possibilidade do acoplamento ao modelo 0D do sistema cardiovascular humano, de modo que suas interações possam ser estudadas e estratégias de controle automático mais robustas sejam desenvolvidas. |
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O modelo 0D é composto pelas configurações válvulacânula de entrada e válvula-cânula de saída, as quais são caracterizadas por funções de transferência discretas relacionadas aos estados de condução e não-condução das válvulas de entrada e de saída respectivamente. As curvas de fluxo e pressão nas cânulas de entrada e saída das válvulas cardíacas são medidas a partir de um simulador hidráulico conectado a um pDAV. Para obtenção deste modelo, é desenvolvida uma metodologia que inclui o pré-processamento dos dados, a escolha da estrutura do modelo e seu posterior refinamento de parâmetros. A partir da simulação do modelo refinado, o fenômeno de regurgitação foi representado com uma fidelidade de 90% do valor medido em teste de condição nominal. A grande importância em se modelar o pDAV se dá pelo fato da possibilidade do acoplamento ao modelo 0D do sistema cardiovascular humano, de modo que suas interações possam ser estudadas e estratégias de controle automático mais robustas sejam desenvolvidas.This work aims to propose a lumped parameter model (0D) of biological prosthetic heart valves to obtain a more precise model of a pulsatile pediatric ventricular assist device (pVAD). The 0D model consists of the cannula-valve inlet and cannula-valve outlet configurations, which are represented by discrete transfer functions related to the conduction and non-conduction states of the input and output valves, respectively. The flow and pressure curves in the inlet and outlet cannulas of the heart valves are measured from a hydraulic simulator connected to a pVAD. To obtain this model, a methodology is developed which includes the data pre-processing, the structure model choice and it parameters refinement. From the simulation of the refined model, the regurgitation phenomenon was represented with fidelity of 90% of the value measured in the nominal condition test. The great importance of pVAD modeling is the possibility of coupling to the 0D model of the human cardiovascular system, so that its interactions can be studied and more robust automatic control strategies developed.Submitted by nelia pereira (neliabiu52@gmail.com) on 2022-09-09T12:57:04Z No. of bitstreams: 1 FELIPE JOSÉ DE SOUSA VASCONCELOS - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019.pdf: 5869696 bytes, checksum: b802fd120575e653ccfd0e1d8b75c3e5 (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-09T12:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FELIPE JOSÉ DE SOUSA VASCONCELOS - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019.pdf: 5869696 bytes, checksum: b802fd120575e653ccfd0e1d8b75c3e5 (MD5) Previous issue date: 2019-04-23Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIUma contribuição à modelagem e estimação de parâmetros de válvulas cardíaca.A contribution to the modeling and estimation of parameters of heart valves.2019-04-232022-09-09T12:57:04Z2022-09-092022-09-09T12:57:04Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27046VASCONCELOS, Felipe José de Sousa. Uma contribuição à modelagem e estimação de parâmetros de válvulas cardíaca. 2019. 128 fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Engenharia Elétrica E informática, Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEngenharia Elétrica – Modelagem ComputacionalVálvulas CardíacasProcessamento da InformaçãoBioengenhariaElectrical Engineering - Computer Modelingvalves cardiacporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27046/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALFELIPE JOSÉ DE SOUSA VASCONCELOS - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019.pdfFELIPE JOSÉ DE SOUSA VASCONCELOS - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019.pdfapplication/pdf5869696http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27046/1/FELIPE+JOS%C3%89+DE+SOUSA+VASCONCELOS+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEE%29+2019.pdfb802fd120575e653ccfd0e1d8b75c3e5MD51riufcg/270462022-09-09 11:07:04.509oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-06-28T14:28:10.757379Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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