Optimisation method applied to the design of ventilators
Optimisation method applied to the design of ventilators
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优化方法在通风机设计中的应用
DOI：
10.1007/bf02442656
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发表时间：
1978
影响因子：
3.2
通讯作者：
P. Mukhopadhyay
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Gupta;J. Sharma;P. Mukhopadhyay
基于呼吸系统的线性一阶模型，对受控通气进行了分析。不同的压力波形被用作呼吸机模型的驱动源。呼吸系统由具有代表成人患者的参数的电路模拟来表示。预测呼吸机的最佳参数设置，这将使正压通气的有害副作用最小化，并将对患者所做的净化工作限制在允许的限度内。系统约束包括通过外部惩罚因子和非线性优化技术。最佳输入压力波形是根据肺泡压力的平均值和峰值以及吸气时间周期来确定的。SommaireUne analysis de ventilation contôlée，basée sur un modèle de premier ordre linéaire du système ventilatoire，a été réalisée. Differérentes ondes de pression sont utilisées comme source motrice pour le modèle de ventilateur.该系统是由一个电路电气模拟的参数，它象征着一种疾病。最佳参数规则应针对通气机进行，该规则Au最大限度地减少了正压通气和维持通气的次要不良影响，在允许的范围内，通气工作应针对疾病进行。Les constraintes du système sont包括par l 'intermediaire d' un facteur pénal extérieur，以及使用的非线性优化技术。最佳入口压力的确定取决于最大通气量和最大通气量的基础以及吸气持续时间。Es wreden druch versatiedene Drücke erzeugte Wellenformen als Antriebsquelle des Ventilatormodels verwendet.该空调系统将通过一个电Schaltkreis dargestellt，该模拟器zu en Parametern，该denen eines erwachsenen Patienten entrechen，is。呼吸机的最佳参数设置将是最佳的，如果将两种吸入式通气的Nebenerscheinungen删除，则韦尔登和患者将被认为是最佳的。系统的增强是通过一个惩罚因子产生的，并且它不会是一个线性的最佳技术。最佳的Eingangsdrucks形式将与肺泡Dräcke的Durchschnitss- und Spitzenwerte和Inspiratorischen Zietperiode festgelegt相结合。
An analysis of controlled ventilation, based on a linear, 1st-order model of the respiratory system has been performed. Different pressure waveforms are used as the driving source for the model of the ventilator. The respiratory system is represented by an electrical-circuit analogue with parameters that are representative of an adult patient. Optimal parameter settings for the ventilator are predicted, which would minimise the deleterious side effects of positive-pressure ventilation and constrain the ventilatory work done on the patient within the permissible limit. The system constraints are included through an exterior penalty factor and a nonlinear optimisation technique is used. The optimal input-pressure waveform is decided on the basis of the average and peak values of the alveolar pressures and the inspiratory time period.SommaireUne analyse de ventilation contrôlée, basée sur un modèle de premier ordre linéaire du système respiratoire, a été réalisée. Différentes ondes de pression sont utilisées comme source motrice pour le modèle de ventilateur. Le système respiratoire est représenté par un circuit électrique analogue aux paramètres qui symbolisent un malade adulte. Les réglages optimaux des paramètres sont prévus pour le ventilateur, ce qui réduirait au minimum les effets secondaires nuisibles d'aération de pression positive et maintiendrait, dans les limites admises, le travail de ventilation exercé sur le malade. Les contraintes du système sont comprises par l'intermédiaire d'un facteur pénal extérieur, et une technique d'optimisation non-linéaire est utilisée. L'onde de pression d'entrée optimale est décidée sur la base des valeurs moyennes et maximales des pressions alvéolaires et de la durée d'inspiration.ZusammenfassungEine Analyse der geregelten Ventilation, die auf einem linearen oder einem erstrangigen Modell des Atmungssystem basiert, wurde durchgeführt. Es wreden druch verschiedene Drücke erzeugte Wellenformen als Antriebsquelle des Ventilatormodells verwendet. Das Atmungssystem wird durch einen elektrischen Schaltkreis dargestellt, der analog zu den Parametern, die denen eines erwachsenen Patienten entsprechen, ist. Die optimale Parametereinstellung für den Ventilator wird vorgewählt, wodurch die deletären Nebenerscheinungen der zwangsläufigen Druckventilation verringert werden und die am Patienten vorgenommene Belüftungsarbeit innerhalb der erlaubten Grenzen gehalten wird. Die Grenzwertbedingungen des Systems sind durch einen äußeren Penalty-Faktor gegeben, und es wird eine nicht lineare Optimierungstechnik angewendet. Die optimale Wellenform des Eingangsdrucks wird anhand der Durchschnitss- und Spitzenwerte der alveolüren Dräcke und der inspiratorischen Zietperiode festgelegt.