Windkesselモデルの4番目の要素としての総動脈慣性

以前の研究では、3つの要素のウィンドケッセルは、孤立した心臓研究にほぼ完全な負荷であるが、動脈総コンプライアンスの正確な推定値につながらないことがわかった。この問題を克服するために、特徴的なインピーダンスと並行して慣性用語を導入します。7匹の犬では、3個の要素のウィンドケッセルを使用するよりも、4個のエレメントの風車を使用することにより、上昇大動脈圧が大動脈流からよりよく予測できることがわかりました。ルート平均平方根誤差と別名情報基準とシュワルツ基準はより小さくなりました。4つの要素のウィンドケッセル。3つの要素のウィンドケッセルは、面積から派生した値とパルス圧力法（p = 0.0047、ペアのt検定）と比較して、動脈総コンプライアンスを過大評価しましたが、4つの要素のウィンドケッセルコンプライアンスの推定値は違いはありませんでした（p = 0.81）。特徴的なインピーダンスは、3エレメントのウィンドケッセルを使用して過小評価されていましたが、4要素のウィンドケッセルの推定は、高周波数での平均インピーダンス弾性率とわずかに異なりました（それぞれP = 0.0017および0.031）。人間に適用されると、これらの同じ側面では、四字のウィンドケッセルもより正確でした。全身動脈ツリーの分布モデルを使用して、慣性用語はすべての局所慣性用語の適切な合計から生じることがわかり、それを完全な動脈慣性と呼びます。すべての要素が血行動態的な意味を持つファーセレメントのウィンドケッセルは、全身ツリー全体の集中パラメーターモデルとして、または血管特性のパラメーター推定のモデルとして、三つのウィンドケッセルよりも優れていると結論付けています。

In earlier studies we found that the three-element windkessel, although an almost perfect load for isolated heart studies, does not lead to accurate estimates of total arterial compliance. To overcome this problem, we introduce an inertial term in parallel with the characteristic impedance. In seven dogs we found that ascending aortic pressure could be predicted better from aortic flow by using the four-element windkessel than by using the three-element windkessel: the root-mean-square errors and the Akaike information criterion and Schwarz criterion were smaller for the four-element windkessel. The three-element windkessel overestimated total arterial compliance compared with the values derived from the area and the pulse pressure method (P = 0.0047, paired t-test), whereas the four-element windkessel compliance estimates were not different (P = 0.81). The characteristic impedance was underestimated using the three-element windkessel, whereas the four-element windkessel estimation differed marginally from the averaged impedance modulus at high frequencies (P = 0.0017 and 0.031, respectively). When applied to the human, the four-element windkessel also was more accurate in these same aspects. Using a distributed model of the systemic arterial tree, we found that the inertial term results from the proper summation of all local inertial terms, and we call it total arterial inertance. We conclude that the fourelement windkessel, with all its elements having a hemodynamic meaning, is superior to the three-element windkessel as a lumped-parameter model of the entire systemic tree or as a model for parameter estimation of vascular properties.