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Erschienen in: Journal of Artificial Organs 3/2017

17.05.2017 | Original Article

Appropriate control time constant in relation to characteristics of the baroreflex vascular system in 1/R control of the total artificial heart

verfasst von: Sora Mizuta, Itsuro Saito, Takashi Isoyama, Shintaro Hara, Terumi Yurimoto, Xinyang Li, Haruka Murakami, Toshiya Ono, Kunihiko Mabuchi, Yusuke Abe

Erschienen in: Journal of Artificial Organs | Ausgabe 3/2017

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Abstract

1/R control is a physiological control method of the total artificial heart (TAH) with which long-term survival was obtained with animal experiments. However, 1/R control occasionally diverged in the undulation pump TAH (UPTAH) animal experiment. To improve the control stability of the 1/R control, appropriate control time constant in relation to characteristics of the baroreflex vascular system was investigated with frequency analysis and numerical simulation. In the frequency analysis, data of five goats in which the UPTAH was implanted were analyzed with first Fourier transform technique to examine the vasomotion frequency. The numerical simulation was carried out repeatedly changing baroreflex parameters and control time constant using the elements-expanded Windkessel model. Results of the frequency analysis showed that the 1/R control tended to diverge when very low frequency band that was an indication of the vasomotion frequency was relative high. In numerical simulation, divergence of the 1/R control could be reproduced and the boundary curves between the divergence and convergence of the 1/R control varied depending on the control time constant. These results suggested that the 1/R control tended to be unstable when the TAH recipient had high reflex speed in the baroreflex vascular system. Therefore, the control time constant should be adjusted appropriately with the individual vasomotion frequency.
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Metadaten
Titel
Appropriate control time constant in relation to characteristics of the baroreflex vascular system in 1/R control of the total artificial heart
verfasst von
Sora Mizuta
Itsuro Saito
Takashi Isoyama
Shintaro Hara
Terumi Yurimoto
Xinyang Li
Haruka Murakami
Toshiya Ono
Kunihiko Mabuchi
Yusuke Abe
Publikationsdatum
17.05.2017
Verlag
Springer Japan
Erschienen in
Journal of Artificial Organs / Ausgabe 3/2017
Print ISSN: 1434-7229
Elektronische ISSN: 1619-0904
DOI
https://doi.org/10.1007/s10047-017-0965-6

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