Time Optimal Binary Test Signal Sequences for the Analysis of the Respiration Control System in Babies - Die Anwendung zeitoptimaler Testsignal-Sequenzen für die Analyse der Atemregulation bei Säuglingen

Abstract

Key-words: Pseudorandom test sequences, sudden infant death, respiratory control A method of time optimal binary test Signal sequences for the linear impulse response function is presented which enables the analysis of the regulation control System in babies. With this test the input can be related to the Output by crosscorrelation even if the CO 2 -input has a small amplitude. The advantage of this test is a short time of experiment, a reproducibility of identical experimental conditions and an exact data gathering. An estimation of the investigated regulatory System can be done either by the analysis of the dynamics of the impulse response function of the respiratory minute volume or by a time constant model with delaying and differentiating elements.Schlüsselwörter: Pseudozufällige Testsignal-Sequenzen, plötzlicher Kindestod, Atemregulation Eine Methode der Anwendung von zeitoptimalen binären Testsignal-Sequenzen für die Bestimmung der linearen Impulsantwort der Atemregulation bei Säuglingen wird dargestellt. Die zeitoptimalen Signale stellen eine Gruppe von binären pseudozufälligen Testsignal-Sequenzen dar, deren gesamte Dauer für die Untersuchung von Säuglingen angepaßt ist. In der Abfolge der Sequenz wird die CO 2 -Konzentration der eingeatmeten Luft in pseudozufälliger Folge zwischen zwei Werten variiert. Die Kreuzkorrelation zwischen dieser Eingangsgröße und der Atemantwort erlaubt die Impulsantwort (die Übergangsfunktion) des Systems zu berechnen. Wesentliche Vorteile dieser Methode sind die kurze Dauer des Tests, die gute Reproduzierbarkeit, die geringen notwendigen COv-Konzentrationen und übereinstimmende Versuchsbedingungen. Eine Beschreibung des dynamischen Verhaltens des untersuchten Regelsystems kann aufgrund der errechneten Übertragungsfunktion mittels eines Modells erfolgen, das eine Charakterisierung des Systems durch mehrere Zeitkonstanten ermöglicht.