دیدگاهی جدید جهت تخمین پارامترهای فیزیولوژیکی قلب در حین آزمون CPX با استفاده از مدل وینر- همرشتاین و الگوریتم بهینه سازی ژنتیک

بررسی شرایط فیزیولوزیک قلب انسان در حین کار و تست ورزش، یکی از موضوعات بسیار مهم در علم فیزیولوژی میباشد. فیزیولوزی قلب به بررسی فشارهای ناشی از حین انجام یک فعالیت و اثرات این فشارها بر ارگانیسم و چگونگی انطباق ارگانیسم با شرایط مذکور جهت ثابت نگاه داشتن محیط داخلی و فیزیولوژیکی بدن می پردازد. هدف از ارائه این مقاله تخمین پارامترهای فیزیولوژیکی قلب در حین تست ورزش با استفاده از روش مدلسازی غیرخطی میباشد. یکی از مدلهای غیرخطی متداول، مدل وینر- همرشتاین میباشد. این مدل از دو بلوک دینامیک خطی که یک بلوک استاتیک غیرخطی در بین آنها قرار گرفته است، تشکیل میشود. هدف از این بررسی بهینه سازی این مدل به منظور کاهش میزان خطای مدل میباشد. شناسایی با استفاده از دادههای اندازه گیری شده و به کمک بهینه ساز الگوریتم ژنتیک انجام میشود. در این مقاله، ضربان قلب (HR) به عنوان ورودی و بار یا فشار کار (Load) ، اکسیژن مصرفی (VO2)، میزان برونده (CO) و حداکثر توان هوازی(VO2Max) به عنوان خروجی در نظر گرفته شدهاند. نتایج حاصل از شبیه سازی، نشاندهنده دقت بالای روش ارائه شده در پیشبینی و تخمین پارامترهای فیزیولوژیکی قلب در حین تست ورزش است.

Keywords:

فیزیولوژی قلب , تخمین پارامتر , مدل غیرخطی وینر- همرشتاین , بهینهسازی , الگوریتم ژنتیک