Analysis of breathing cycles during rhinomanometry to determine endurance during physical exercise
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2026-51-1-211-219Keywords:
Pneumatic trainer RRG 100, unwanted loads, MATLAB, simulation modeling, hand rehabilitation, soft robotics, pneumatic actuator, incoherenceAbstract
The paper presents an approach to assessing the level of undesirable loads in the RRG-100 pneumatic simulator using simulation modeling in MATLAB by solving a direct kinematics problem. An interactive interface has been developed that allows entering user anthropometric data; simulating bending angles in the joints. The finger geometries and the trajectory of the tip of the phalanx have been constructed using low-level graphics functions. It has been determined that the misalignment of the anatomical and mechanical axes of the device leads to the occurrence of undesirable loads. The proposed approach provides a basis for further development of individual adjustment systems for pneumatic simulators of the RRG-100 type.
References
Pavlov S.V., Avrunin O.G., Zlepko S.M., Bodiansky E.V. and others. Intelligent technologies in medical diagnostics, treatment and rehabilitation // Monograph [edited by S. Pavlov, O. Avrunin]. Vinnytsia: PP TD "Edelweiss and K, 2019. 260 p.
Avrunin O.G., Bodiansky E.V., Kalashnyk M.V., Semenets V.V., Filatov V.O. Modern intellectual technologies of functional medical diagnostics – Kharkiv: KhNURE, 2018. – 248 p. doi:10.30837/978-966-659-234-0
Avrunin O.G., Bodiansky E.V., Semenets V.V., Filatov V.O., Shushlyapina N. O. Information technologies for decision support in determining nasal breathing disorders. Kharkiv: KhNURE, 2018. 132 p. URL: https://doi.org/10.30837/978-966-659-235-7
Modern methods of diagnosing respiratory-olfactory function: monograph / O.G. Avrunin, Ya.V. Nosova, V.V. Semenets, V.O. Filatov, N. O. Shushlyapina. Kharkiv: KhNURE, 2021. 150 p.
Dominguez-Rodriguez A, Abreu-Gonzalez P. Test 6-minute walk or ergospirometry in the treatment of cardiac resynchronization: friend or foe? Med Clin (Barc). 2017 Jan 20;148(2):95. English, Spanish. doi: 10.1016/j.medcli.2016.05.036.
Piotrowicz E, Zieliński T, Bodalski R, Rywik T, Dobraszkiewicz-Wasilewska B, Sobieszczańska-Małek M, Stepnowska M, Przybylski A, Browarek A, Szumowski Ł, Piotrowski W, Piotrowicz R. Home-based telemonitored Nordic walking training is well accepted, safe, effective and has high adherence among heart failure patients, including those with cardiovascular implantable electronic devices: a randomised controlled study. Eur J Prev Cardiol. 2015 Nov;22(11):1368-77. doi: 10.1177/2047487314551537.
Ozemek C, McConnell TR, Guenette JA, Arena R. Clinical implications of cardiopulmonary exercise testing. World J Cardiol. 2016;8(9):572–581.
McArdle, William & Katch, Frank & Katch, Victor. (2010). Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance. – Wolters Kluver. – 1010. – 1104 p.
Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology. 14th ed. Philadelphia (PA): Elsevier; 2020. – 1157 p.
Ismail, Husham Farouk, et al. The role of paranasal sinuses in the aerodynamics of the nasal cavities. International Journal of Life Science and Medical Research 2.3 (2012): 52-55.
Tymkovych, O. Gryshkov, O. Avrunin, K. Selivanova, Y. Nosova, V. Mutsenko, et al., "Application of SOFA framework for physics-based simulation of deformable human anatomy of nasal cavity", IFMBE Proceedings, vol. 80, pp. 112-120, 2021.
Avrunin O. G., Tymkovych M. Y., Abdelhamid I. Y., Shushliapina N. O., Nosova Y. V., Semenets V. V.: Features of image segmentation of the upper respiratory tract for planning of rhinosurgical surgery. IEEE 39thInternational Conference on Electronics and Nanotechnology, ELNANO 2019, 485–488
Selivanova, K. G., Avrunin, O. G., Tymkovych, M. Y., & Manhora, T. V. (2021). 3D Visualization of Human Body Internal Structures Surface During StereoEndoscopic Operations Using Computer Vision Techniques. Przegląd Elektrotechniczny, (9), 30–33
Bengtsson C, Jonsson L, Holmström M, Hellgren J, Franklin K, Gíslason T, Holm M, Johannessen A, Jõgi R, Schlünssen V, Janson C, Lindberg E. Incident Chronic Rhinosinusitis Is Associated With Impaired Sleep Quality: Results of the RHINE Study. J Clin Sleep Med. 2019 Jun 15;15(6):899-905. doi: 10.5664/jcsm.7846.
Cole P. Contemporary rhinomanometry / P. Cole, R. Fenton // J Otolaryngol.– 2006. – № 35(2). – Р. – 83-87.
Cilluffo, G., Zicari, A. M., Ferrante, G., Malizia, V., Fasola, S., Duse, M., . . . La Grutta, S. (2020). Assessing repeatability and reproducibility of anterior active rhinomanometry (AAR) in children. BMC Medical Research Methodology, 20(1) doi:10.1186/s12874-020-00969-1
Vogt, K. 4-Phase-Rhinomanometry Basics and Practice / K. Vogt, A. A. Jalowayski // Rhinology. – 2010. – № 21. – P. 1–50.
The value of bilateral simultaneous nasal spirometry in the assessment of patients undergoing septoplasty / G. Fyrmpas, D. Kyrmizakis, V. Vital, J. Constantinidis // Rhinology. – 2011. – №49(3). – P. 297-303.
Clement, P. A. Standardisation Committee on Objective Assessment of the Nasal Airway. Consensus report on 2005. – № 43. – P. 169–179.
Avrunin O.G. Peculiarities of the study of nasal breathing during physical exertion / O.G. Avrunin, Ya.V. Nosova, S.A. Khudaeva. // Abstracts of the report of the 5th All-Ukrainian scientific and practical conference “Health of the nation and improvement of physical education and sports education in Ukraine”.– 2018.– P. 117- 119.
Avrunin, O. G., Nosova, Y. V., Paliy, V. G., Shushlyapina, N. O., Kalimoldayev, M., Komada, P., & Sagymbekova, A. (2017). Study of the air flow mode in the nasal cavity during a forced breath. Paper presented at the Proceedings of SPIE - the International Society for Optical Engineering, 10445 doi:10.1117/12.2280941
Downloads
-
PDF (Українська)
Downloads: 1
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
