Bevezetés: Biológiai rendszerek külső gerjesztésre adott válasza fontos információt szolgáltat azok fiziológiás működéséről, valamint a működésben fennálló zavarok jellegéről. A specifikus céloknak megfelelő mérőrendszerek kereskedelmi forgalomban ugyanakkor legtöbbször nem elérhetőek. Ezért munkánk célja egy olyan, a mai modern informatikai eszköztárnak megfelelő rendszer fejlesztése volt, mely a gerjesztés-válasz kapcsolat spektrális elemzésével a légzőrendszeri mechanika mérését és modellalapú kiértékelését teszi lehetővé.

Módszerek: A gerjesztőjel előállítására, valamint a kapott válaszok rögzítésére és ezek spektrális elemzésére LabVIEW-alapú programrendszert fejlesztettünk. Az A/D-D/A konverziót egy USB-porton csatlakoztatható, 16-bit felbontású kommerciális berendezés (NI USB-6211) végzi, melynek specifikus alkalmazási lehetőségét az egyedi szoftver biztosítja. A program képes szimultán gerjesztésre és 4 csatornán történő adatrögzítésre is, valamint a rögzített adatok idő- és frekvenciatartománybeli elemzésére. Specifikus alkalmazásként a légzőrendszer gerjesztésre adott nyomásválaszából meghatározható a légzőrendszer terhelő impedanciája, mely spektrumának számítását a szoftver változtatható mértékben átlapoló ablakokkal végzi. Ezen felül a spektrumokra képes modellt illeszteni, melynek paramétereiből a légzőrendszer aktuális mechanikai állapotára következtethetünk.

Eredmények: A szimultán gerjesztés és adatgyűjtés pontosságát először huroktesztekkel validáltuk. A megfelelő pontosság elérése után egy hangszóró segítségével gerjesztő nyomáshullámot generáltunk egy csőrendszerben, az erre adott választ nyomásmérőkkel regisztráltuk, mind in vitro modellekben, mind pedig in vivo, kísérleti állatokban. Az impedancia spektrumok megbízhatóságát és reprodukálhatóságát az eddig használt, sztenderdnek tekinthető programunkkal vetettük össze, az egyezés megfelelő mértékű volt. A spektrumokra illesztett modellparaméterek értékei szintén az illesztési hibahatáron belül voltak.

Konklúzió: A kommerciálisan beszerezhető A/D-D/A konverterrel, valamint az általunk fejlesztett, LabVIEW-alapú mérőszoftverrel a gerjesztés-válasz kapcsolat mérése megfelelő pontossággal elvégezhető, a specifikus alkalmazás lehetővé teszi a légzőrendszer mechanikai állapotának mérését, a kor igényeinek megfelelő hardveres és szoftveres környezetben. A fejlesztéshez használt szoftver- és hardverkörnyezet terméktámogatása a rendszer jövőbeni felhasználhatóságát is garantálja.