النمذجة العددية للتوازن الأيوني الكلوي فيما يخص تطبيقات الكلى المزروعة
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2023.6701الكلمات المفتاحية:
تطبيقات الكلى المزروعة، تصميم الكلى،ماتلاب، النمذجة العددية، توازن الأيونات الكلويةالملخص
تعتبر الكلية البشرية من أهم أعضاء جسم الإنسان. تقوم بالعديد من الوظائف ولها تأثير كبير على عمل باقي الأعضاء. ومن أهم العلاجات الممكنة غسيل الكلى الذي يعمل ككلية صناعية خارجية، وقد عملت العديد من الدراسات على تعزيز آلية جريان الديالة وتحسين نفاذية غشاءها. تقدم هذه الدراسة نموذجاً رقمياً جديداً يعتمد على بحث سابق يناقش الاختلافات في تركيزات الصوديوم والبوتاسيوم وحمض البول في المنطقة خارج الخلية في الدم أثناء غسيل الكلى. تم في هذا البحث محاكاة المعادلات التفاضلية المتعلقة بالانتقال الكتلي وانتشارها وقمنا بتطوير النموذج في بيئة MATLAB Simulink. بدت قيمة 700 بأنها القيمة الأكثر ملاءمة لمعامل انتقال الكتلة، حيث حققت هذه القيمة أكبر نسبة لنفوذية الشوارد المدروسة. سمحت النماذج المطوَّرة في الدراسة الحالية بتتبع التغيرات الزمنية لتراكيز شوارد الصوديوم والبوتاسيوم والبولة، كما سمحت بتحديد زمن الوصول إلى القيم السريرية المذكورة في دراسات الأدب الطبي وذلك عند زمن 960 ms، وقد تمَّ تقدير ذلك بمعدلات أخطاء لا تتجاوز 2% بالمقارنة مع قيم الدم الطبيعي للإنسان. يقدّم العمل الحالي تجربة أولية للجمع بين مبدأ النقل الشامل والانتشار لغسيل الكلى مع جهودنا في تصميم وتنفيذ كلية قابلة للزرع تعتمد على الرحلان الكهربي.
Received 27/10/2021
Revised 11/9/2022
Accepted 12/9/2022
Published Online First 20/3/2023
المراجع
Haileamlak A. Chronic kidney disease is on the rise. Ethiop J Health Sci. 2018;28(6):681.
Levey AS, Inker LA, Coresh J. Should the definition of CKD be changed to include age-adapted GFR criteria”: Con: the evaluation and management of CKD, not the definition, should be age-adapted. Kidney Inter. 2020; 97(1): 37-40. https://dx.doi.org/10.1016/j.kint.2019.08.031
Zimmerman AM. Peritoneal dialysis: increasing global utilization as an option for renal replacement therapy. J Glob Health. 2019; 9(2): 020316.
Pérez-García R, Maset RG, Parra EG, Campos CS, Chamond RR, Martín-Rabadán P, et al. Guideline for dialysate quality of Spanish Society of Nephrology (2015). Nefrología. 2016; 36(3): e1-52.
Clennin M, Homer J, Erkenbeck A, Kelly C. Evaluating Public Health Efforts to Prevent and Control Chronic Disease: A Systems Modeling Approach. Sys. 2022; 10(4): 89.
Ciandrini A, Severi S, Cavalcanti S, Fontanazzi F, Grandi F, Buemi M, et al. Model‐based analysis of potassium removal during hemodialysis. Artif Organs. 2009; 33(10): 835-43.
Annan K. Mathematical modeling of the dynamic exchange of solutes during bicarbonate dialysis. Math Com Model. 2012; 55(5-6): 1691-704.
Maheshwari V, Thijssen S, Tao X, Fuertinger D, Kappel F, Kotanko P. A novel mathematical model of protein-bound uremic toxin kinetics during hemodialysis. Sci Rep. 2017; 7(1): 1-5.
Baba D, Gutti B, Zubairu A. Mathematical Modeling and Simulation of the Kidney Hemodialysis. University of Maiduguri. Semin Ser. 2017; 8: 19-24. https://www.researchgate.net/profile/Dauda-Baba/publication/322992911_Mathematical_Modeling_and_Simulation_of_the_Kidney_Hemodialysis
Kahshan M, Lu D, Rahimi-Gorji M, Do HT. A mathematical model of blood flow in a permeable channel: application to flat plate dialyzer. Phy Scrip. 2020; 95(4): 045202.
Stephenson JL. Concentrating engines and the kidney. IV. Mass balance in a single stage of a multistage model of the renal medulla. Math Biosci. 1981; 55(3-4): 265-78.
Chen K, Fong S, Kumar A. Modeling Dialysis. University of California San Diego; 2018; 1-21. https://isn.ucsd.edu/courses/beng221/problems/2016/Modeling%20Dialysis.pdf
Baigent S, Unwin R, Chit Yeng C. Mathematical modelling of profiled haemodialysis: A simplified approach. Comp Math Meth Med. 2001; 3(2): 143-60.
Ursino M, Coli L, Magosso E, Capriotti P, Fiorenzi A, Baroni P, et al. A mathematical model for the prediction of solute kinetics, osmolarity and fluid volume changes during hemodiafiltration with on-line regeneration of ultrafiltrate (HFR). Int J Artif Organ. 2006; 29(11): 1031-41.
Locatelli F, Covic A, Chazot C, Leunissen K, Luno J, Yaqoob M. Optimal composition of the dialysate, with emphasis on its influence on blood pressure. Nephrol Dial Transplant. 2004; 19(4): 785-96.
Luaibi NM, Falhi AK, Alsaedi AJ. Hypothyroidism and Leptin in Iraqi Patients with Chronic Kidney Disease. Baghdad Sci J [Internet]. 2021Jun.20 [cited 2022Aug.30];18(2)(Suppl.):1081. https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/3646
Luaibi NM, Falhi AK, Alsaedi AJ. Hypothyroidism and AMH in Iraqi Patients with Chronic Kidney Disease. Baghdad Sci J [Internet]. 2021Mar.30 [cited 2022Aug.30]; 18(1)(Suppl): 0695. https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/3681
Coli L, Ursino M, Dalmastri V, Volpe F, La Manna G, Avanzolini G, et al. Simple mathematical model applied to selection of the sodium profile during profiled haemodialysis. Nephrol Dial Transplant. 1998; 13(2): 404-16.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2023 مجلة بغداد للعلوم
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
