Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/10819/6156
Título : Implementación sobre una FPGA de un modelo farmacocinético y farmacodinámico (PK/PD) para aplicación en anestesia general
Autor: Cardona García, Maria Camila
Vallejo Santacruz, David Alejandro
Asesor : Valencia Vargas, Daniel Felipe
Valencia Murillo, José Fernando
Palabras clave : Anestesia;FPGA;Farmacocinético;Farmacodinámico;Runge-Kutta;Anesthesia;Pharmacokinetic;Pharmacodynamics
Fecha de publicación : 2018
Editorial : Universidad de San Buenaventura - Cali
Resumen : En aplicación de anestesia general, la implementación de modelos farmacocinéticos/farmacodinámicos (PK/PD) son una herramienta muy útil para la toma de decisiones y análisis, pues estos modelos permiten conocer el comportamiento en el tiempo del fármaco y el efecto del mismo en el cuerpo humano, ya sea en un instante o de forma predictiva. En este trabajo de investigación se realizó la implementación del modelo PK/PD de Minto para Remifentanilo sobre una FPGA, la cual tiene características atractivas para los dispositivos médicos como reprogramabilidad, seguridad, mayor confiabilidad y control de los datos y en el tiempo de ejecución, procesamiento rápido, escalabilidad, por estar descritas en hardware. Para la solución del modelo PK/PD de Minto se escogió el método numérico Runge-Kutta de cuarto orden. Se realizó un diseño preliminar en MATLAB y se comparó con el ode45 de la misma plataforma para comprobar la validez del algoritmo. La descripción del hardware se realizó en el software Quartus en VHDL y se implementó sobre un kit Altera DE0- Nano. Las pruebas se realizaron utilizando la estrategia FPGA-in-the-loop de Simulink. Los resultados muestran que es posible implementar este tipo de modelos sobre FPGAs sin usar funciones especiales, con un error mínimo, casi despreciable, entre el resultado entregado por MATLAB y el obtenido con la implementación en la Altera.
Descripción : In the application of general anesthesia, the implementation of pharmacokinetic /pharmacodynamics models (PK / PD) are a very useful tool for making decisions and analysis. These models allow to know the behavior over time of the drug and its effect on the human body, either in an instant or in a predictive way. In this research work the implementation of the model PK / PD of Minto for Remifentanil on an FPGA was carried out for its attractive features in medical devices such as reprogrammability, safety, greater reliability and control of the data and execution times, fast processing, scalability, because they are described in hardware. For the solution of the Minto’s PK/PD model, the numerical method fourth order Runge-Kutta was chosen. A preliminary design was made in MATLAB and compared with the ode45 of the same platform to verify the validity of the algorithm. The hardware description was made in the Quartus software in VHDL and it was implemented on an Altera DE0- Nano kit. The tests were made using Simulink's FPGA-in-the-loop strategy. The results showed that it is possible to implement this type of models on FPGAs without using special functions, with a minimum error, almost negligible between the result delivered by MATLAB and the one obtained in the implementation on the Altera.
URI : http://hdl.handle.net/10819/6156
Aparece en las colecciones: Ingenierías USB Cali

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
Implementacion_FPGA_Modelo_PKPD_Cardona_Vallejo_2018.pdf3.04 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.