Лекц_упр_14 (Презентации лекций)

Лекция 14.АВТОМАТИЗАЦИЯНДАЛ014-01План лекции:1.2.3.4.5.6.Терминология автоматического управленияЗадачи автоматизации НДААвтоматизация работы блоков аппарата ИВЛ.Автоматизация управления ИВЛ с использованием биологической обратной связи.Автоматизация работы блоков аппаратов ИН.Автоматизация управления ИН с использованием биологической обратной связи.Л14-02Система автоматическогоуправления (САУ)САУ – система управления для обработки вещества илиинформации (процессом) без непосредственного участиячеловека.Замкнутая САУ – управляющее воздействие формируетсясравнением показателя эффективности системы с егозаданной величиной.

Такая САУ парирует возмущающиевоздействия.Разомкнутая САУ – информация о текущем значениипоказателя эффективности в систему не поступает.Вводятся значения возмущающих воздействий длякомпенсации их влияния на показатель эффективности.Л14-03Задачи автоматизации работыНДА1. Контроль состояния технических частей системы.2. Установка начальной методики и ее показателей.3. Анализ установленных оператором показателей.4. Обеспечение иерархии показателей.

Q=VM/C(1-П)5. Стабилизация показателей технического устройства.6. Сигнализация о выходе показателей из установленныхпределов.7. Стабилизация заданных показателей состояния пациентакак результата работы системы.Л14-04Реализация САУ аппаратом ИВЛСтабилизируемый показатель:ЭлектропитаниеСкоростьвдуванияЗаданнаявентиляцияФактическая вентиляцияРпикРеСО2ВозмущающеевоздействиеНеисправность сетиХарактеристики пациента иаппаратаI/E, плато,формаскоростивдуванияУтечка,характеристики пациентаХарактеристики пациента ивентиляцииСостояниепациента,величинавентиляцииИсполнительныймеханизмАккумуляторноепитаниеПневмостабилизаторперепададавленияИзменениескоростивдуванияИзменениескоростивдуванияСнижениеVт и рост fЗаданнаяминутнаявентиляцияДатчикобратнойсвязиUпитМембранный датчикперепададавленияРасчетДатчиквыдыхаемого объемаИзмерительРпикИзмерительРеСО2Л14-05Автоматическая стабилизацияскорости вдувания1.2.3.4.5.6.7.Обозначения:КомпрессорЭлектродвигательУправляемый дроссельКлапан вдохаПациентКлапан выдохаМембранный стабилизатор постоянного перепада давленияЛ14-06Автоматизация работы НДА1.

Контроль состояния технических частей системы.2. Установка начальной методики и ее показателей.3. Анализ установленных оператором показателей.4. Обеспечение иерархии показателей.5. Стабилизация показателей технического устройства.6. Сигнализация о выходе показателей из установленныхпределов.7. Стабилизация заданных показателей состояния пациентакак результата работы системы.Л14-04Естественная регуляция вентиляцииа)б)Л14-07Допущения при реализацииавтоматизации ИВЛДопущениеОбоснованиеУсловиеДостаточностьстабилизацииартериального СО2(РаСО2)В основном так жедействует естественнаярегуляцияОтсутствие резкихнарушений кровообращенияВместо артериального достаточноизмерять альвеолярное СО2 (РАСО2)Артериальное СО2невозможно измерятьдлительно и непрерывноОтсутствие резких отличий артериального иальвеолярногонапряжения СО2СО2 в последнейчасти выдоха отражает альвеолярное(РАСО2 = РЕЕСО2)В отсутствие определенной патологиимежду этими значениями нет большойразницыНа капнограмме выдохавыделяется почтигоризонтальный участокЛ14-08Стохастическая модель каналауправления «вентиляция – РСО2Л14-09Стохастическая модель каналауправления «вентиляция – РСО2Блок-схема аппарата ИВЛ савтоматическим управлениемв классе систем управления с переменной структуройОБОЗНАЧЕНИЯ:1 – аппарат ИВЛ,1.1 – блок изменения вентиляции,1.2 – блок настройки Vт,2 – газоанализатор,3 – блок регулирования,3.1 – регулятор,3.2 – вычислитель производной,3.3, 3.5 – операционные усилители,3.4 – задатчик PCO2,3.6, 3.7 – блоки знакапроизведения,3.8, 3.9 - сумматорыЛ14-10Автоматизация аппаратов ИН:1.

Борьба с неисправностями питанияВозмущающеевоздействиеНарушениепневмопитанияНарушениеэлектропитанияМетод борьбыМониторингРезервное пневмопитаниеБлокировка подачи N2OМониторингАварийное электропитаниеЛ14-11Автоматизация аппаратов ИН:2. Стабилизация концентрациианестетикаВозмущающеевоздействиеИзменение температурыИзменение уровняанестетика в испарителеИзменение противодавленияИзменение характеристикгаза в дыхательномконтуреМетод борьбыМониторингОптимизация конструкцииСАУ с обратной связью поконцентрацииЛ14-12Автоматизация аппаратов ИН:3. Стабилизация глубины анестезииВозмущающеевоздействиеМетод борьбыЭтап операцииРазличные воздействия напациентаИндивидуальная чувствительность пациента канестетикамАвтоматизация с обратнойсвязью по электроэнцефалограммеЛ14-13Количественная оценкауровня анестезииАвтокорреляционные функцииЭЭГ для стадий наркоза 1, 2 и 3Спектральные плотности ЭЭГдля стадий наркоза 1, 2 и 3Л14-14ВЫВОДЫ:1.Важность поддержания оптимального функционированиясложной НДА в условиях многочисленных возмущающихвоздействий делает актуальной задачу ее автоматизации .2.Эта задача в первую очередь решается в аппаратах ИВЛ иаппаратах ИН и основана на применении программных методов,использовании пневматических и электронных компонентов, атакже все более развивающего мониторинга.3.Высшую ступень автоматизации НДА представляет обеспечениезаданных и адекватных состоянию пациента минутнойвентиляции и степени анестезии.4.В решении последней задачи важнейшую роль играет отысканиеобъективных биологических показателей качества управляемыхпроцессов и изучение организма пациентов как объектовавтоматического управления.Л13-15Конец лекции № 14До свидания!.