Автоматизация неинвазивной искусственной вентиляции для новорожденных на основе обработки сигналов давления и концентрации кислорода в газовоздушной смеси

Standard

Автоматизация неинвазивной искусственной вентиляции для новорожденных на основе обработки сигналов давления и концентрации кислорода в газовоздушной смеси. / Бабич, Михаил Владимирович ; Кощеева, Екатерина Андреевна ; Чупов, А. А.
In: Ural Radio Engineering Journal, Vol. 6, No. 4, 2022, p. 414-427.

Research output: Contribution to journal › Article › peer-review

BibTeX

@article{b443f4cd4afe4d74b48aea73f3eaf312,

title = "Автоматизация неинвазивной искусственной вентиляции для новорожденных на основе обработки сигналов давления и концентрации кислорода в газовоздушной смеси",

abstract = "Работа посвящена разработке системы управления дыхательным контуром аппарата искусственной вентиляции легких (ИВЛ) для поддержки маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей. Так как в современных аппаратах ИВЛ их настройка для проведения маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей осуществляется вручную путем подстройки механического клапана, создание системы управления дыхательным контуром позволит существенного сократить время настройки и уменьшить количество ошибок, возникающих при ее проведении. В работе предложена архитектура системы управления дыхательным контуром аппарата ИВЛ, состоящая из двух контуров регулирования: один для регулирования давления дыхательной смеси, второй для регулирования концентрации кислорода в дыхательной смеси. Упрощенная модель системы управления дыхательным контуром, разработанная в среде динамического моделирования динамических систем MATLAB Simulink, позволила оценить работоспособность данной архитектуры. Для поиска коэффициентов регуляторов системы управления использовались методы CHR и ручная настройка на основе знаний о работе системы. Для оценки устойчивости модели системы был использован критерий Найквиста. Применение критерия Найквиста позволило сделать вывод о устойчивости системы управления дыхательным контуром. Для оценки работоспособности системы управления дыхательным контуром был разработан макет схемы управления и произведено его тестирование. На основе тестирования был сделан вывод об адекватности разработанной модели и работоспособности предложенного технического решения.",

author = "Бабич, {Михаил Владимирович} and Кощеева, {Екатерина Андреевна} and Чупов, {А. А.}",

note = "Настоящее исследование выполнено научно-конструкторским бюро гражданского приборостроения акционерного общества «Производственное объединение «Уральский оптико-механический завод» имени Э. С. Яламова» в рамках комплексного проекта «Модернизация и внедрение в промышленное производство линейки неонатальных медицинских изделий «BONO» с целью увеличения импортонезависимости». ",

year = "2022",

doi = "10.15826/urej.2022.6.4.004",

language = "Русский",

volume = "6",

pages = "414--427",

journal = "Ural Radio Engineering Journal",

issn = "2588-0454",

publisher = "Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования {"}Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина{"}",

number = "4",

}

RIS

TY - JOUR

T1 - Автоматизация неинвазивной искусственной вентиляции для новорожденных на основе обработки сигналов давления и концентрации кислорода в газовоздушной смеси

AU - Бабич, Михаил Владимирович

AU - Кощеева, Екатерина Андреевна

AU - Чупов, А. А.

N1 - Настоящее исследование выполнено научно-конструкторским бюро гражданского приборостроения акционерного общества «Производственное объединение «Уральский оптико-механический завод» имени Э. С. Яламова» в рамках комплексного проекта «Модернизация и внедрение в промышленное производство линейки неонатальных медицинских изделий «BONO» с целью увеличения импортонезависимости».

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Работа посвящена разработке системы управления дыхательным контуром аппарата искусственной вентиляции легких (ИВЛ) для поддержки маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей. Так как в современных аппаратах ИВЛ их настройка для проведения маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей осуществляется вручную путем подстройки механического клапана, создание системы управления дыхательным контуром позволит существенного сократить время настройки и уменьшить количество ошибок, возникающих при ее проведении. В работе предложена архитектура системы управления дыхательным контуром аппарата ИВЛ, состоящая из двух контуров регулирования: один для регулирования давления дыхательной смеси, второй для регулирования концентрации кислорода в дыхательной смеси. Упрощенная модель системы управления дыхательным контуром, разработанная в среде динамического моделирования динамических систем MATLAB Simulink, позволила оценить работоспособность данной архитектуры. Для поиска коэффициентов регуляторов системы управления использовались методы CHR и ручная настройка на основе знаний о работе системы. Для оценки устойчивости модели системы был использован критерий Найквиста. Применение критерия Найквиста позволило сделать вывод о устойчивости системы управления дыхательным контуром. Для оценки работоспособности системы управления дыхательным контуром был разработан макет схемы управления и произведено его тестирование. На основе тестирования был сделан вывод об адекватности разработанной модели и работоспособности предложенного технического решения.

AB - Работа посвящена разработке системы управления дыхательным контуром аппарата искусственной вентиляции легких (ИВЛ) для поддержки маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей. Так как в современных аппаратах ИВЛ их настройка для проведения маневра рекрутмента легких недоношенных новорожденных детей осуществляется вручную путем подстройки механического клапана, создание системы управления дыхательным контуром позволит существенного сократить время настройки и уменьшить количество ошибок, возникающих при ее проведении. В работе предложена архитектура системы управления дыхательным контуром аппарата ИВЛ, состоящая из двух контуров регулирования: один для регулирования давления дыхательной смеси, второй для регулирования концентрации кислорода в дыхательной смеси. Упрощенная модель системы управления дыхательным контуром, разработанная в среде динамического моделирования динамических систем MATLAB Simulink, позволила оценить работоспособность данной архитектуры. Для поиска коэффициентов регуляторов системы управления использовались методы CHR и ручная настройка на основе знаний о работе системы. Для оценки устойчивости модели системы был использован критерий Найквиста. Применение критерия Найквиста позволило сделать вывод о устойчивости системы управления дыхательным контуром. Для оценки работоспособности системы управления дыхательным контуром был разработан макет схемы управления и произведено его тестирование. На основе тестирования был сделан вывод об адекватности разработанной модели и работоспособности предложенного технического решения.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50219182

U2 - 10.15826/urej.2022.6.4.004

DO - 10.15826/urej.2022.6.4.004

M3 - Статья

VL - 6

SP - 414

EP - 427

JO - Ural Radio Engineering Journal

JF - Ural Radio Engineering Journal

SN - 2588-0454

IS - 4

ER -

ID: 34761309