Novi fleksibilni plug and play shemu za modeliranje, simuliranje, a predviđanje želučane emptying

A novu fleksibilnu plug and play shemu za modeliranje, simuliranje, a predviđanje pražnjenje želuca pregled apstraktne pregled Pozadina pregled In-silico modela koji pokušavaju uhvatiti i opisati fiziološko ponašanje bioloških organizama, uključujući i ljude, su u suštini složen i dugotrajan izgraditi i simulirati u računalnom okruženju. Razina detalja opisa ugrađen u model ovisi o poznavanju ponašanja sustava na toj razini. To znanje se prikupljaju iz literature i /ili unaprijediti znanja dobivene iz novih eksperimenata. Tako je model razvoja je iterativni razvojni postupak. Cilj ovog rada je opisati novi plug and play shemu koja nudi veću fleksibilnost i jednostavnost korištenja za modeliranje i simuliranje fiziološko ponašanje bioloških organizama. Pregled Metode
Ova shema zahtjeva modelar (korisnik) prvi za opskrbu strukturu međusobno komponenti i eksperimentalnih podataka u tabličnom obliku. Ponašanje komponenata opisanih u matematičkom obliku, i koje se nalaze u modelar, izvana je povezan tijekom simulacije. Prednost plug and play sheme za modeliranje je da to zahtijeva manje programiranja i može se brzo prilagoditi na novije zahtjevima oblikovanja, a također utire put za dinamičku izgradnju modela. Pregled Rezultati
Kao ilustraciju, modeli od papira dinamika pražnjenja želuca ponašanja iskusni ljudi. Fleksibilnost prilagoditi model za predviđanje želučane ponašanje pražnjenja pod različitim vrstama hranjivih tvari infuzije u crijevu (ileum) prikazana. Predviđanja su potvrdili s ljudske intervencije studija. je pronađena pogreška u predviđanju pola pražnjenje biti manja od 6%. pregled Zaključci
Novi plug-and-play sheme za biološku modeliranje sustava razvijen je koji omogućuje promjene modeliranom strukture i ponašanja sa smanjenim programiranje truda, apstrahiranja biološkog sustava u mrežu manjih podsustava s neovisnim ponašanjem. U novoj shemi, modeliranje i simulacija postaje automatski strojno čitljiv i izvršnu zadatak.
Ključne riječi
modeliranje pražnjenje želuca funkcionalnih modula povratne petlje Uvod pregled, analizu bioloških sustava sa skupa hipoteza pri ruci je ciklički proces koji počinje s eksperimentalnom dizajnu, prikupljanje podataka, analiza podataka, podataka ili hipoteza prešao modeliranje, simulacija i analiza [1, 2]. U svakom ciklusu, (dio) opis biološkog sustava je rafiniran ili za poboljšanje ili ponovo adresirati hipotezu. To znači da je u biološkom analizu sustava, podaci /hipoteza driven model je u stalnom promjene.
Većina sustava biologije za modeliranje alata zahtijevaju od korisnika da ručno uputiti računalo putem podržanih programskih alata za postizanje ciljeva modeliranja i simuliranja [3- 5]. Takav zadatak uključuje programski opisivanje biološke komponente, povezane prijenosne funkcije i interaktivnog ponašanja među komponentama. Postoji nekoliko modernih alata sustava biologije za modeliranje kao Simbiology [6] i PhysioDesigner [7] koji pružaju korisniku grafičkih dodataka za podizanje obično koristi biološki relevantne komponente i priključke od alata palete i staviti ih u modelu zgrade okoliš. Ipak, funkcionalni opisi svih komponenti i interakcije između njih i dalje treba programski opisano. Dakle, cijeli ciklus ponavljanja sustavi biologija modeliranje u praksi često postaje izuzetno težak zadatak. Velikih razmjera pojednostavljenje u modeliranju može postići ako programiranjem funkcionalnog ponašanja komponente može se izbjeći, a zadatak biti zamijenjen integriranje pod-jedinica unaprijed programirane prijenos funkcionalnih elemenata.
Svaka sub-fiziološke entitet poput organa ili tkivo se može smatrati kao da ima dobro navedenu funkcionalnu ponašanja definiran s obzirom na njegove ulaza i izlaza. Ponašanje biološkom sustavu je integrirana ponašanje ovih sub-fiziološkim subjekata koji rade u sklad. Tako je sa fiziološkog stajališta, integriranje pod-jedinica unaprijed programirane prijenos funkcionalne elemente za ostvarenje funkcionalnosti biološke komponente ili biološkog sustava u cjelini, je očito relevantno.
Ovaj rad opisuje okruženje pogodno za biološku modeliranje sustava i simulacija koje ublažava reprogramiranje napor obično povezana s promjenama u eksperimentalnom dizajnu i modeliranje. Kako bi se dokazalo djelovanje predloženih modeliranja i simuliranja okoliša i fleksibilnosti za smještaj eksperimentalne izmjene, pražnjenje želuca takvo ponašanje kod ljudi je modeliran. Regulacija pražnjenja želuca čini ključnu ulogu u složenom procesu regulacije unosa hrane koja je aktivno područje istraživanja [8-10]. Različite vrste stanica, hormoni, receptori i neuronske signali svih djeluju istovremeno u ovom sustavu. Ona je trenutno u velikoj mjeri nejasno kako signali koji proizlaze iz različitih dijelova u crijevu djeluju zajedno u feedback mode preko središnjeg živčanog sustava za reguliranje ponašanja usisni obrok. Predloženi pristup modeliranju može biti od pomoći za čime su istraživači brzo i jednostavno izgraditi izvedbe modela i odlučiti što nudi najviše dosljednu interpretaciju eksperimentalnih podataka. Dakle, studija s ciljem utjecanja pražnjenje želuca pomoću crijevne infuzije hranjiva je izabran za proof-of-concept primjer. korišteni su parametri modela procijenjeni iz eksperimentalnih podataka prikupljenih iz kontrolne grupe predmeta predvidjeti Brzina pražnjenja želuca za intervencijskoj skupini koja je primila ileumu infuziju hranjivih tvari.
dizajn i softver okoliš
Iz perspektive biološkog sustav Modeler je tko želi reljef iz reprogramiranje napora povezanih s eksperimentalnim i modeliranje promjena tijekom vremena, modeliranja i simulacija okoline mora dopustiti korisniku da specificira sub-fiziološka osobe koje sudjeluju u biološkom sustavu po uzoru zajedno sa svojim ulaznim /iz odnosa u svakom jednostavan i lako promjenjivom formatu. Korisnik također bi trebali biti u stanju pružiti modeliranja i simulacije okoliš s bilo eksperimentalnih podataka prikupljenih ili isporučene na razini sustava ili pod-fiziološkim razinama entiteta. Isto tako, s obzirom na model specifikacije i povezane eksperimentalnih podataka npr kao ulaz u tekstualnom obliku, modeliranja i simulacija okoliša trebao bi se automatski konstruirati model i simuliraju uzoru behavior.A softversku arhitekturu u mogućnosti ispuniti zahtjeve specificirane iznad prikazan je na slici 1. U središtu ove arhitekture je generički modeliranje i simulacija okvir koji se sastoji od modela graditelj, model simulator, i komponente biblioteke funkcija. Model graditelj i simulator su precompiled izvršne. Simulator dinamički učitava komponente biblioteke funkcija tijekom simulacije vožnji. Korisnik opskrbljuje modela specifikacije i eksperimentalnih podataka u generički modeliranje i simulacija okvira putem modela specifikacije i datoteke podataka u unaprijed definiranom formatu. Model graditelj analizira model specifikacija datoteku i konstruira model kako je određeno od strane korisnika. Simulator učitava konstruiran model i zajedno s funkcijom komponenta knjižnica simulira modeliranog ponašanja s odgovarajućim podacima simulacije. Sljedeća potpoglavlja će dati detaljne opise modela graditelj, model simulatora, komponenta biblioteke funkcija, i model specifikacije i datoteke podataka. Slika 1 Generički modeliranja i simuliranja okvir. pregled Model Builder
biološkog sustava za potrebe modeliranja može se smatrati skupština nezavisnih sub-fiziološka osoba koje rade u tijesnoj za postizanje određenih bioloških ciljeva. Da bi izgradio model takvog biološkog sustava, to je pogodan za izabrati apstrakciju koja predstavlja svaki pod-fiziološka entitet kao samostalna komponenta koja zajedno s drugim komponentama tvore mrežu komponente. Takva mreža, a koristi se za modeliranje sustava je tada komponenta temelji model sustava.
Osnovna jedinica sastavni temelji model sustava sastavni je s određenim brojem ulaza i izlaza. Ove ulazi i izlazi su povezane matematičkom funkcijom. Strukturni specifikacija pregled komponente tako se definira kao ime komponente zajedno s imenom njezinim ulaza i izlaza, dok je funkcionalna specifikacija pregled komponente se definira kao matematički odnos između svojih ulaza i izlaza. Funkcija modela graditelj je izgradnja sustava modela komponente temelji se s obzirom na strukturne i funkcionalne specifikacije komponenti koje čine po uzoru biološki sustav. Pregled, Model simulator pregled modelu simulator simulira komponente temelji model sustava za prethodno definiranom broju simulacijskih ciklusa. Model komponentni sustav sa skupa ulaza je rekao da se simulirati u prethodno definiranom broju simulacije ciklusa, ako je svaka komponenta izlaz je procijenjena na svakoj simulaciji ciklusa. Određena simulacija ciklus je rekao da će biti dovršen, ako je svaka komponenta izlazi su ocijenjeni za tu simulacije cycle.The Model graditelj konstruira komponente temelji model sustava na takav način da je bilo koji dodatak ili brisanje dijelova, ako je potrebno, uvijek je moguć na završetak simulacija ciklusa. Za ilustraciju ove konstrukcije hipotetski komponente model sustava temelji sa 3 komponente, a to su C1, C2 i C3, a dotični interkonekcija A, B, C i D među komponenata prikazanih na slici 2a. Druga vizualni prikaz istog strukturnom modelu prikazano je na slici 2b. Dva vizualno predstavljeni modeli sustava nisu različite jedna od druge, osim što je u potonji su rubovi (međupovezanosti) povezuje komponente su prikazane kao informacija kanala, te je svaka komponenta je spojen na jedan od više informacija kanala. Ova reprezentacija intuitivno odgovara fiziološko stanje organa povezanih krvnih žila i /ili živčanih kanala. U svakoj simulaciji ciklusa su podaci koji su trenutno dostupni na informacijskom kanalu je bilo čitati s ulazima komponenti (spojenih u trenutnoj simulacija ciklusa) ili napisan informacijski kanal od izlaza komponente (trenutno dostupan). Podaci će čitati ili samo one komponente spojene na informacijski kanal u trenutnoj simulacija ciklusa. Ovaj model gradnje i simulacija značajka omogućuje neograničeni broj modela sastojaka koji se dodaju ili brišu iz modela sustava tijekom simulacije s odgovarajućim kontrolnim strukturama. Slika 2 Primjer modela sustava. (A) Strukturni opis modela modela primjer sustava. (B) Analogno vizualni prikaz strukturalnog modela. Pregled Komponenta biblioteka funkcija pregled funkciju komponenta knjižnica sadrži funkcionalnu specifikaciju (tj, matematički odnos između ulaza i izlaza) svake komponente koja čini model komponenta sustava. Budući da je simulator je programiran da simuliraju model u vremenu, funkcionalna specifikacija komponente su opisani kao funkcije vremena, kao dobro. Funkcionalna specifikacija komponente moraju biti definirani od strane korisnika i ažuriran na komponentni biblioteke funkcija. Pregled, Model specifikacije i eksperimentalni podatkovna datoteka pregled modelu specifikacije i eksperimentalnoj datoteka podataka dobivenih od korisnika sadrži dva seta podataka. Prvi je strukturna specifikacije komponenti koje čine model sustava, a druga je eksperimentalni podaci koji se odnose na pokusima provedenim na sustavu. Ime komponente i pripadajućih ulaznih i izlaznih su nizovi u tablicama. Naziv izlaza komponente je isti kao i na ulaz druge komponente, ako su dvije spojene i razlikuje se, ako nisu povezani. Dodatna kolona "Connect", prisutan je i ima vrijednost ili "Da" ili "Ne", koja povezuje ili odvaja ulaz /izlaza pojedinih komponenti. dodaje Ovaj stupac uvesti dodatnu fleksibilnost za udruživanje ili odvoji odgovarajuću vezu između komponenti.
Za hipotetski model sustava ranije prikazanoj na slici 2a, komponente, C1, C2, C3 i su nizovi prikazani su u tablici 1. ulazni komponente, C1, je, a i D, a izlaz je, B, koji je tada je ulaz na komponente, C2. Opisi ostale komponente slični. Imajte na umu da je ulaz C od komponente C3 je isključen unosom "Ne" u stupcu "Connect". Eksperimentalni podaci Vremenski gledano, prikazani su u tablici u retku za svaki ulaz i izlaz komponente. Na primjer, unos u komponentu C1 u vremenu 0, 20 jedinica i ostaje nula za ostatak vremena (5-30). Zapisi su prazni, ako su eksperimentalni podaci nisu available.Table 1 Primjer modela datoteka sa specifikacijom za strukturne opisu modela modela na slici 2 | Rezultati
pražnjenje želuca, uz crijevne pokretljivosti, izlučivanje probavnih enzima i peptidni hormoni su važne fiziološke procese koji su uključeni u regulaciji procesa obrok probave [11, 12]. Želučanog pražnjenja je fiziološki proces u kojem želudac postupno isprazni njegov sadržaj u tankom crijevu. Sadržaj potom će stimulirati oslobađanje nekoliko hormona (CCK, PYY, GLP-1 itd) uz sluznicu crijeva, koji pokazuju povratne signale kroz različite neuronskim putovima. Jedan od tih puteva živčanih djeluje kao povratnu informaciju pražnjenja želuca samog procesa. Vagalnog aferentnih put počinje iz crijeva, a završava na nucleus tractorius solitarius (NT) u središnjem živčanom sustavu [13]. Odgovor odnosno negativna povratna proizlazi iz središnjeg živčanog sustava putem vagalnog eferenata i završava na mjestima, uključujući želuca, usporavaju Brzina pražnjenja želuca [14].
U nekoliko studija je pokazalo se da crijevu infuzije Rezultati hranjivih tvari u zastoj pri pražnjenja želuca i tankog crijeva tranzitnog vremena, i povećano otpuštanje gastrointestinalnih hormona. Ispitivanje mehanizam tog tzv crijevu aktivacije kočnice je od potencijalnog interesa za razvoj funkcionalnih namirnica koje oslobađaju hranjive tvari u distalnom dijelu tankog crijeva. Nadalje, Maljaars et al. [12] su pokazali da crijevnih infuzija lipida (ulje šafranike) rezultiralo je jači intestinalni kočionom učinka u usporedbi s duodenual infuzije. Pražnjenje želuca bila je značajno kasni u crijevu infuziju u odnosu na dvanaesniku infuziju (206 min vs 138 min) [12]. Brojni modeli su u literaturi sposoban simulirati ili predvidjeti Brzina pražnjenja želuca kod ljudi [14-16]. Međutim, u većini tih modela samo želudac i crijeva su smatrati komponenti koje sudjeluju [17]. Puna petlja povratne veze procesa, odnosno pražnjenje želuca uključuje postupno otpuštanje hranjivih tvari iz želuca i naknadno oslobađanje hormona koji izazivaju nervne signale iz probavnog trakta u tom smislu daljnje otpuštanje hrane iz želuca (kao i unos nove hrane) u povratni shema preko središnjeg živčanog sustava nisu cjelovito uzeti u razmatranje. Osim toga, sustavi Modeliranje i simuliranje, kako je navedeno u ovim publikacijama, uključiti rigorous reprogramiranje korake u slučaju da eksperiment treba re-dizajniran.
Kako bi se ilustrirao postupak modeliranje komponente temelji se u okviru predloženog modela i simulacija okoliša, sljedeće sekcije će se raspravljati o pražnjenjem želuca modeliranje i simuliranje procesa s minimalnim skupom komponenti. Prediktivna sposobnost modela izgrađenog sustava tada će se istraživati ​​s odgovarajućim pokusima provedenim na ljudskim dobrovoljcima. Pregled Modeliranje želučanog pražnjenja ponašanje
Da bi se konstruirao razini sustava pražnjenje želuca model, strukturni specifikaciju svih komponenti koje čine model zajedno s eksperimentalnim podacima će biti opisano u modelu specifikacija i podataka datoteke. Funkcionalna specifikacija komponenata Zatim će se dodati u komponentu biblioteke funkcija. Izgrađena pražnjenje želuca modela, zajedno s funkcijom komponenta knjižnica i eksperimentalnim podacima navedenim u modelu specifikacije i podatkovne datoteke će biti simuliran za procjenu parametara modela. U praksi se model koristi se za odgovor određenu pitanje istraživanja. tj "Kako se hranjiva X utječe na želudac stopa pražnjenje Y?" pregled strukturnu specifikaciji pregled Tablica 2 prikazuje sadržaj strukturne specifikacije i datoteke podataka za pražnjenje modela želuca. Dijagramski prikaz strukturalnog modela prikazan je na slici 3. komponente koje čine strukturalni model su želucu, crijevima (GI) i središnjeg živčanog sustava (CNS). NUT_INP (Hranjiva ulaz), je ulaz za komponentu želudac. Drugi ulaz, IR_VE (Crijevna odgovor - vagusa eferenata), je komentar iz CNS. Razlog zašto je izlaz i ulaz u želucu se kombiniraju i obično se označava kao NUT_INP će postati jasno kada se opisuje funkcijski model želuca. Drugi izlaz želuca, orah (hranjivih tvari) je ulaz u sljedeći komponente crijeva. Vanjski ulaz NUT vezan na ulaz crijeva je infuzija ulaz koji može modulirati pražnjenja želuca pojava. U eksperimentalnom postavkom, ovaj se infuzija kroz kateter umetnut u gastrointestinalnom (GI) traktu, s vrhu katetera smještenog u distalnom tankog crijeva (ileum). Izlaz crijeva, IR_VA (crijevnoj odgovor - vagusa podražaja) je ulaz u sljedeći komponente CNS. Izlaz iz CNS, IR_VE, kao što je ranije objašnjeno, je komentar na komponentni Stomach.Table 2 Slika 3 dijagramski prikaz strukturalnog modela za primjer pražnjenja želuca. pregled Eksperimentalni dio podataka strukturnog modela datoteka sadrži podatke za svaku vremensku točku koja su ili vanjske vrijednosti ulaznih modelu sustava ili eksperimentalno izmjerene vrijednosti na izlazima komponenti koje čine sustav. U želuca modela primjer vanjski ulaz se dovodi u NUT_INP u obliku standardiziranog doručka obroka [18] u vremenu '0' min (izraženo kao kalorične vrijednosti standardiziranog doručka), a za infuziju vanjskog ulaznog MATICE odjednom '30 'min do' 120 'minuta s koracima od 5 minuta (izraženo kao kalorične vrijednosti isporučene po 5 min). Ostatak ulaznih /izlaznih vrijednosti za sve komponente između vremena '0' i '240' s vremenom koraka od '5' min ili nisu bili mjereni ili ne postoji, pa stoga i prazna. Pregled Funkcionalna specifikacija
dinamikom želučanog pražnjenja funkcionalno opisan je u komponenti želucu. Probavni povratne regulira pražnjenje želuca funkcionalno je implementiran kao kočnica mehanizam koji usporava pražnjenje želuca stopa konstantu. Za komponente crijeva i središnjeg živčanog sustava, umjesto detaljnom fiziološkog modelu, izabrani su sivo-box model s minimalnim funkcionalnih elemenata i pripadajućih parametara. Funkcijski model opisa za svaku komponentu koja čine pražnjenja želuca modela opisane su u sljedećim pod-sekcije i pripadajuće parametara koji se procjenjuju tijekom kalibracije modela prikazani su u tablici 3.Table definicijama 3 Parametar pregled, naziv parametra
parametar
jedinica
Vrijednost
brzina pražnjenja želuca konstantan pregled k
m pregled i
n pregled -1 pregled Da procjenjuje se pregled praga pasažu signala pregled THD pregled bezdimenzijska pregled koji se procjenjuju pregled IR brzina prijenosa stalna pregled IR_TR pregled E pregled -1 pregled Kako se procjenjuje
In-vivo propadanja konstanta brzine pregled INV_DR
m pregled i
n pregled -1 pregled koji se procjenjuju pregled kalorijskog razred pregled CAL_GRD pregled bezdimenzijska
0,6 pregled, vrijeme na maksimalnoj amplitudi pregled T_MAX pregled min
10 pregled Prebaci stalnu
TRF_K
bezdimenzijska
1
Break stalan postotak
Brk
bezdimenzijska pregled 3 pregled želuca pregled što je komponenta želucu ima dva ulaza: N pregled: U pregled T pregled _i_ pregled N
P
i ja
R
_V pregled E pregled, dva izlaza: MATICA pregled i N pregled U pregled T pregled _i_ pregled N pregled P pregled. Za početno kalorija ulaz, n u
T pregled _i_ pregled N pregled P pregled (0), kalorijska unosa N pregled: U pregled T pregled _i_ pregled N pregled P pregled (t pregled) zadržava u želucu u vremenu t Netlogu opisan je jednadžbom 1, gdje t je vrijeme u minutama, k je želučanog pražnjenja konstanta brzine po minute, a b je ekstrapolirana osi y od priključnog dijela za pražnjenje krivulje [15]. NUT_INP (pregled t pregled ) pregled = pregled NUT_INP (pregled 0 pregled )
* pregled 1 pregled - pregled 1 pregled - pregled e pregled - pregled k pregled * pregled t pregled b pregled (1) prepisivanjem jednadžba 1 u rezultatima obliku razlika jednadžba u jednadžbi 2, gdje n pregled u pregled t pregled (t pregled + Δ pregled t pregled) je kalorija protjerani iz želuca u crijeva na t pregled + Δ pregled t pregled i Δ
t pregled je interval simulacije. NUT (pregled t pregled + pregled Dt pregled ) pregled = pregled NUT_INP (
t pregled + pregled Dt pregled ) pregled - pregled NUT_INP (pregled t
) pregled = pregled f pregled (pregled t pregled ) pregled * pregled Dt pregled * pregled CAL_GRD pregled, (2) gdje je f pregled (pregled t pregled ) pregled = pregled NUT_INP (pregled 0 pregled ) pregled * pregled b pregled * pregled k pregled * pregled 1 pregled - pregled e pregled - pregled k pregled * pregled t pregled b pregled -
1
* pregled e
k pregled * pregled t pregled i CAL_GRD je kalorijska vrijednost stupnja definirana kao postotak kalorija ulaz crijeva ih apsorbiraju. Uz pretpostavku jednaku distribuciju i apsorpciju kalorija uz crijeva, udio kalorija apsorbira ileumu mogu se aproksimirati postotak površine ileuma. Ukupna dužina dvanaesterac, jejunum i ileum je 25, 260, 395 cm [19]. Uz pretpostavku da ima konstantan polumjer crijeva, postotak površine ileuma je 60% i na taj način ima vrijednost 0,6 je odabran za CAL_GRD [20].
U modelu, želučanog pražnjenja Konstanta brzine reakcije k reducira se postotnog BRK , prilikom svake da je crijevna funkcija prijenosa odgovor pasažu sgmd pregled prelazi fiksni prag stalnu THD (eferentnih praga signala konstantna). Probavni prijenosna funkcija odziva pasažu sgmd pregled definirana jednadžbom 3. vrijednost za b u jednadžbi 1 onda se računa kao b Netlogu = e pregled k pregled * T pregled _L
A pregled G pregled iz k s obzirom na vrijednost T pregled _L pregled pregled G pregled, početno kašnjenje pražnjenje želuca [15]. sgmd (pregled t pregled ) pregled = pregled 2 pregled, /pregled (pregled 1 pregled + pregled e pregled - pregled IR_TR * pregled IR_VE (pregled t
) pregled ) pregled - pregled 1 pregled pregled (3), gdje sam
R pregled _T
R pregled je crijevna brzina prijenosa konstanta, a ja
R pregled _V pregled E pregled je crijevna vagalna pasažu odgovor iz CNS.
do odgovarajućeg vrijednost za BRK, smatra se da je model je ocijenjen s vremenskim rezolucijom od 1 minute, čime je sustav za izvršavanje na maksimalnu 1 raspada događaja u minuti. Nadalje, za raspon varijacije hranjivim tvarima inducirani u želucu pražnjenje pola vremena mi je uzeo kao referencu podataka iz Robertson i sur. [21], što pokazuje da dodavanje n-6 polinezasićene masne kiseline (PUFA) prema n-3 PUFA obroku može dovesti do povećanja želučane vremena polu-pražnjenja od 155 do 237 minuta. tada je potrebno da se 15 uzastopnih loma događaji biti dovoljna da se poveća Thalf od 155 do 237 minuta, kako bi se omogućilo značajno smanjenje brzine pražnjenja želuca i u dužini infuzije perioda od 90 minuta se koriste u pokusu. To je rezultiralo u vrijednosti od 0,03 ili 3% za BRK (tj 155 * 1,03 15≈237) pregled crijeva pregled što je komponenta crijeva ima ulaz. Maticu
i izlaz sam Netlogu R pregled _V pregled pregled. Probavni vagalna aferentnih odgovor sam pregled, R pregled _V pregled pregled (t pregled + Δ pregled t pregled) u vremenu t je savijen vagalna aferentnih odgovor u E (proizvoljno odabran ) jedinica za crijevne kalorija ulaz iz 0 do t kao što je prikazano u jednadžbi 4. IR_VA (pregled t pregled + pregled Dt pregled ) pregled = pregled Σ pregled i pregled = pregled 0 pregled t pregled /pregled Dt pregled A pregled * pregled (pregled t pregled - pregled (pregled Dt pregled * pregled ja
) pregled ) pregled b pregled * pregled e pregled - pregled c pregled * pregled (pregled t pregled - pregled ( pregled Dt pregled * pregled ja
) pregled ) pregled (4) gdje je pregled = N
U pregled t pregled (Δ pregled t pregled * ja
) * (c pregled * e pregled /b pregled) b Netlogu je in vivo (crijevna vagalna aferentnih odgovora) raspada konstanta, c pregled = i
N
V
_D pregled, R Netlogu i b pregled = T pregled _M pregled pregled X pregled, * c pregled, gdje T_MAX je vrijeme u kojem je crijevna vagalna aferentnih odgovor na crijevne ulaz je maksimalan. Da biste odabrali vrijednost za T_MAX mi je uzeo vremena za maksimalni odgovor hormona najuže povezane s regulacijom pražnjenje stopa želuca, tj CCK, kao referencu. Ovaj put je čitao iz slika jednog A u [22] što je 10 minuta
CNS
komponenta CNS ima ulaz. Ja pregled R pregled _V pregled pregled i izlazni sam pregled, R pregled _V pregled E pregled. Na pasažu odgovor CNS sam pregled, R pregled _V pregled E pregled na ulaznu aferentnih sam
R pregled _V pregled pregled definiran u jednadžbi 5. IR_VE (pregled t pregled + pregled Dt pregled ) pregled = pregled TRF_K * pregled IR_VA (pregled t pregled ) pregled (5) Budući da smo bili u mogućnosti pronaći kvantitativne podatke o crijeva i mozga aferentnih-na-pasažu neuronske prijenosa signala, pretpostavili smo direktni proporcionalna prijenosa jedinica (TRF_K = 1) zbog jednostavnosti.
pražnjenja želuca protokol i kalibraciju modela pregled eksperimentalnog protokola za kalibraciju i predviđanje želučanog pražnjenja modela slijedi glavna načela opisanih u [23] uz manje izmjene. U trenutku t = 0 min, standardna kruti obrok konzumira volontera a. 13C oktanska kiselina je dodana u standardnog doručka obroka mjeriti Brzina pražnjenja želuca. Iako 13 pregled CO 2 pregled dah test ne direktno mjeriti pražnjenje želuca, pokazalo se da se dobro korelira sa zlatnog standarda scintigrafije u nekoliko studija. Međutim, niti jedan od različitih matematičkih modela koji se koriste za izdvajanje Thalf vrijednosti iz podataka izmjerenih 13C obogaćivanje Pokazalo se da je univerzalno pogodna za sve različite primjene testa. Za raspravu u dubinu, čitatelj se upućuje na [24]. Metodologija zasniva se na čvrstom zadržavanje 13C-oktanska kiselina na čvrstoj fazi standardne testnog obroka tijekom njegova prolaska u probavnom traktu, praćeno brzim raspadom čvrste faze u duodenumu uz naknadno apsorpciju 13C oktanska kiselina i oksidacija jetrena na 13 pregled CO 2 pregled, koji je izdahnuo na dah. Pokazalo se da je metabolizam nakon želuca (apsorpcija 13C oktanska kiselina, jetre metabolizam na 13 pregled CO 2 pregled i izlučivanje putem daha) su slične, dakle manje utjecajan, između pojedinaca [16]
u t = 30 min, dodana je otopina koja sadrži bilo fiziološku otopinu (placebo) ili ulje šafranike (SO) se infuzijom u ileum. Protok je izvedena s pumpom spojenom na nasoileal cijevi. Infuzija je nastavljeno u trajanju od 90 minuta (na primjer do t = 120 min) pri brzini od 1 mL /min. Uzorci su uzeti disanja u sljedećim vremenskim točkama; 15 minuta prije obroka, a 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 180, 210 i 240 minuta nakon standardnog doručka obroka. Od svakog od uzoraka daha mjereni su postotak doza /h 13C izdahne. The Thalf i TLag izračunate su iz postotka doza /h 13C mjerenja [25, 26].
Kad pregledu 13C izdisajni test podatke smo bili suočeni s velikim inter- i intra- individualnih varijacija vrijednosti Thalf procijeniti iz vrijednosti 13C obogaćivanje. Iz tog razloga smo se suzdržali od uparenim analize ispitivanja već je pristup koji stanovništva. Poduzeli smo model sposobnost predviđanja test pomoću 3 različita odabire podacima 13C, kako slijedi, S1: kompletan set podataka; S2: skup podataka iz kojeg su odbačene sve krivulje koje pokazuju jednu ili više instanci pojave negativnog vrijednosti obogaćivanja 13C; S3: set podataka iz koje sve krivulje klasificiran kao osoba koja ne živi na temelju kriterija Chi-kvadrat su odbačeni. Izmjerena vrijednost je klasificiran kao matricama, ako je hi-kvadrat ocjena ( χ pregled i pregled 2 pregled, = pregled (pregled x pregled i pregled - pregled x pregled ̄ pregled ) pregled 2 pregled /pregled je pregled 2 pregled), pri čemu je x pregled i
je srednja vrijednost 13C izdisajni test mjerenja za i
t pregled h pregled tema, x pregled ̄ pregled je ukupna srednja vrijednost 13C dah test mjerenja, a s = standardna devijacija, bio je veći od 1. izbor S1 je najkompletniji, ali ima manu da veliki inter-individualnih varijacija može zasjeniti učinak liječenja čime se smanjuje značaj koji može biti povezan s modelom sposobnost predviđanja testiranje. Izbor S2 treba manje pate od ovog problema, zadržavajući više podataka. Izbor S3 može se smatrati najstroži za našu ispitivanjem modela svrhu. Stoga ćemo se koncentrirati na rezultatima dobivenim za izbor podataka S3 i donijeti rezultate s podacima izbor S1 i S2 samo za usporedbu.
U koraku kalibracije, procjenjuje se želučani parametri pražnjenje modela prikazani u tablici 3. Za odabir placebo podaci S3, tipku mjerenja 13C (doza /h [% 13C]) od dobrovoljaca 1, 6, 13, 14, 15, 16, 17 i 18 (podaci dostupni kao dodatak rukopis Dodatni file 1) odgovara placebo infuzije su izabrani za procjenu% krivulja 13C konstante (a, b, c, y pregled = a
t pregled b
e pregled -c pregled t pregled [25]), od kojih je polovica pražnjenja vrijeme (t pregled H pregled pregled l pregled f pregled P pregled B pregled), a vrijeme kašnjenja (T pregled L pregled pregled g pregled P pregled B pregled) za placebo infuzije su izračunate postavljanje jedna krivulja svim podacima (model stanovnika). Želučanog parametri empyting modela su tada procijenjena simulacijom modela s eksperimentalnim ulaznim uvjetima koji odgovaraju placebo infuzije i optimiziran pomoću dolikuje postupak ne-linearnih najmanjih kvadrata, za parametre koji rezultiraju pražnjenje krivulje želučane s pola pražnjenja vrijeme i lag vrijeme jednak T pregled H pregled pregled l pregled f pregled P pregled B pregled i T pregled L pregled pregled g
P pregled B pregled, respektivno.

• Zaštitni učinci gastrointestinalnog sredstvo sadrži Korean Red Ginseng na želučani ulkus modelima na miševima
• Pancreaticogastrostomy u čistom laparoskopske pancreaticoduodenectomy-roman anastomoze tehnike gušterače želudac -