Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів
Різноманітні процеси, що відбуваються в організмі, є керованими, тобто їхній стан визначається в залежності від конкретного впливу на них керуючої сторони. При цьому природним є намагання вибрати оптимальний керуючий вплив, найкращий у порівнянні з іншими можливими способами керування. Зрозуміло, що...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/81 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Institution
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-81 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-13T12:44:05Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
математична модель функціональної системи дихання штучна вентиляція легенів самоорганізація системи дихання повітроносні шляхи важкий перебіг COVID-19 |
| spellingShingle |
математична модель функціональної системи дихання штучна вентиляція легенів самоорганізація системи дихання повітроносні шляхи важкий перебіг COVID-19 Aralova, Nataliya Radziejowski, Paweł Radziejowska, Maria Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| topic_facet |
математическая модель функциональной системы дыхания искусственная вентиляция легких самоорганизация системы дыхания воздухоносные пути тяжелое течение COVID-19 математична модель функціональної системи дихання штучна вентиляція легенів самоорганізація системи дихання повітроносні шляхи важкий перебіг COVID-19 mathematical model of functional respiratory system artificial lung ventilation self-organization of respiratory system airways severe course of COVID-19 |
| format |
Article |
| author |
Aralova, Nataliya Radziejowski, Paweł Radziejowska, Maria |
| author_facet |
Aralova, Nataliya Radziejowski, Paweł Radziejowska, Maria |
| author_sort |
Aralova, Nataliya |
| title |
Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_short |
Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_full |
Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_fullStr |
Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_full_unstemmed |
Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_sort |
розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів |
| title_alt |
Calculation of parameters of functional breathing system for optimization of choice of pulmonary ventilation regimes Расчет параметров функциональной системы дыхания для оптимизации выбора режимов искусственной вентиляции легких |
| description |
Різноманітні процеси, що відбуваються в організмі, є керованими, тобто їхній стан визначається в залежності від конкретного впливу на них керуючої сторони. При цьому природним є намагання вибрати оптимальний керуючий вплив, найкращий у порівнянні з іншими можливими способами керування. Зрозуміло, що живому організму для оптимізації вибору керуючого впливу необхідно здійснити імітацію на математичній моделі, яка дозволила б у режимі реального часу імітувати збурення і прогнозувати функціональний стан організму внаслідок цих збурень. Це стосується, зокрема, прогнозування реакції функціональних систем організму при вірусному захворюванні. У роботі узагальнено математичну модель функціональної системи дихання, яка враховувала б різний характер руху повітря в повітроносних шляхах (ламінарний, турбулентний, змішаний). Складовими частинами моделі є моделі транспортування респіраторних газів у повітроносних шляхах, альвеолярному просторі, крові легеневих капілярів, артеріальній крові, крові тканинних капілярів, тканинах і змішаній венозній крові та самоорганізації системи дихання та кровообігу. Запропонована обчислювальна процедура може бути застосована з урахуванням масиву індивідуальних даних для вибору режимів штучної вентиляції легенів у разі важкого перебігу COVID-19. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/81 |
| work_keys_str_mv |
AT aralovanataliya rozrahunokparametrívfunkcíonalʹnoísistemidihannâdlâoptimízacííviborurežimívštučnoíventilâcíílegenív AT radziejowskipaweł rozrahunokparametrívfunkcíonalʹnoísistemidihannâdlâoptimízacííviborurežimívštučnoíventilâcíílegenív AT radziejowskamaria rozrahunokparametrívfunkcíonalʹnoísistemidihannâdlâoptimízacííviborurežimívštučnoíventilâcíílegenív AT aralovanataliya calculationofparametersoffunctionalbreathingsystemforoptimizationofchoiceofpulmonaryventilationregimes AT radziejowskipaweł calculationofparametersoffunctionalbreathingsystemforoptimizationofchoiceofpulmonaryventilationregimes AT radziejowskamaria calculationofparametersoffunctionalbreathingsystemforoptimizationofchoiceofpulmonaryventilationregimes AT aralovanataliya rasčetparametrovfunkcionalʹnojsistemydyhaniâdlâoptimizaciivyborarežimoviskusstvennojventilâciilegkih AT radziejowskipaweł rasčetparametrovfunkcionalʹnojsistemydyhaniâdlâoptimizaciivyborarežimoviskusstvennojventilâciilegkih AT radziejowskamaria rasčetparametrovfunkcionalʹnojsistemydyhaniâdlâoptimizaciivyborarežimoviskusstvennojventilâciilegkih |
| first_indexed |
2025-10-30T02:48:36Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:48:36Z |
| _version_ |
1847373350303694848 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-812024-03-13T12:44:05Z Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів Calculation of parameters of functional breathing system for optimization of choice of pulmonary ventilation regimes Расчет параметров функциональной системы дыхания для оптимизации выбора режимов искусственной вентиляции легких Aralova, Nataliya Radziejowski, Paweł Radziejowska, Maria математическая модель функциональной системы дыхания искусственная вентиляция легких самоорганизация системы дыхания воздухоносные пути тяжелое течение COVID-19 математична модель функціональної системи дихання штучна вентиляція легенів самоорганізація системи дихання повітроносні шляхи важкий перебіг COVID-19 mathematical model of functional respiratory system artificial lung ventilation self-organization of respiratory system airways severe course of COVID-19 Різноманітні процеси, що відбуваються в організмі, є керованими, тобто їхній стан визначається в залежності від конкретного впливу на них керуючої сторони. При цьому природним є намагання вибрати оптимальний керуючий вплив, найкращий у порівнянні з іншими можливими способами керування. Зрозуміло, що живому організму для оптимізації вибору керуючого впливу необхідно здійснити імітацію на математичній моделі, яка дозволила б у режимі реального часу імітувати збурення і прогнозувати функціональний стан організму внаслідок цих збурень. Це стосується, зокрема, прогнозування реакції функціональних систем організму при вірусному захворюванні. У роботі узагальнено математичну модель функціональної системи дихання, яка враховувала б різний характер руху повітря в повітроносних шляхах (ламінарний, турбулентний, змішаний). Складовими частинами моделі є моделі транспортування респіраторних газів у повітроносних шляхах, альвеолярному просторі, крові легеневих капілярів, артеріальній крові, крові тканинних капілярів, тканинах і змішаній венозній крові та самоорганізації системи дихання та кровообігу. Запропонована обчислювальна процедура може бути застосована з урахуванням масиву індивідуальних даних для вибору режимів штучної вентиляції легенів у разі важкого перебігу COVID-19. The various processes occurring in the body are controlled, i.e. their condition is determined depending on the specific influence of the controlling party. At the same time, it is natural to try to choose the optimal control effect, the best in comparison with other possible control methods. It is clear that for a living organism to optimize the choice of control effect it is necessary to simulate on a mathematical model that would allow real-time simulation of perturbations and predict the functional state of the organism due to these perturbations. This applies, in particular, to predicting the response of functional systems of the body in viral disease. The paper generalizes a mathematical model of the functional respiratory system that would take into account the different nature of air movement in the airways (laminar, turbulent, mixed). The components of the model are models of transport of respiratory gases in the airways, alveolar space, pulmonary capillary blood, arterial blood, tissue capillary blood, tissues and mixed venous blood and self-organization of the respiratory and circulatory system. The proposed computational procedure can be applied taking into account the array of individual data for the selection of modes of artificial lung ventilation in the case of severe COVID 19. Различные процессы, происходящие в организме, управляемые, то есть их состояние определяется в зависимости от конкретного воздействия на них управляющей стороны. При этом естественна попытка выбрать оптимальное управляющее воздействие, наилучшее по сравнению с другими возможными способами управления. Понятно, что живому организму для оптимизации выбора управляющего воздействия необходимо осуществить имитацию на математической модели, которая позволила бы в режиме реального времени имитировать возмущение и прогнозировать функциональное состояние организма в результате этих возмущений. Это относится, в частности, к прогнозированию реакции функциональных систем организма при вирусном заболевании. В работе обобщена математическая модель функциональной системы дыхания, которая учитывала бы разный характер движения воздуха в воздухоносных путях (ламинарный, турбулентный, смешанный). Составными частями модели являются модели транспортировки респираторных газов в воздухоносных путях, альвеолярном пространстве, крови легочных капилляров, артериальной крови, крови тканевых капилляров, тканях и смешанной венозной крови и самоорганизации системы дыхания и кровообращения. Предложенная вычислительная процедура применима с учетом массива индивидуальных данных для выбора режимов искусственной вентиляции легких в случае тяжелого течения COVID-19. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2023-08-03 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/81 10.34229/2786-6505-2022-2-11 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 67 № 2 (2022): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 149-162 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 67 № 2 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 149-162 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 67 No. 2 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 149-162 2786-6505 2786-6491 10.34229/2786-6505-2022-2 uk https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/81/167 Copyright (c) 2022 Nataliya Aralova , Paweł Radziejowski , Maria Radziejowska https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |