Identifikation eines vereinigten Modells für Ventilationsmechanik und Gasaustausch bei maschineller Beatmung

Abstract

Die Identifikation von Ventilationsmechanik und Gasaustausch mit einem vereinigten Modell liefert für die beiden wichtigsten Klassen von Modellen zur Beschreibung physiologischer und pathologischer Eigenschaften der Lungen erstmals konsistente patientenspezifische Parameter. Dies ist sowohl für die medizinische Grundlagenforschung als auch für die Weiterentwicklung computergestützter Systeme zur Einstellung der Beatmung von Bedeutung. Die erkenntnistheoretischen Aspekte sind darüber hinaus für die Modellierung und Identifikation generell von Bedeutung. Die Identifikation des multiplen Modells basiert auf drei Schritten: 1) Ventilationsmechanik: Identifikation von Modellen mit diskreter oder kontinuierlicher Zeit, unter Nutzung von Methoden zur Identifikation dynamischer Systeme, 2) anatomischer Totraum: die neuentwickelte Methode beruht auf einer Transformation des Kapnogramms, 3) Perfusionsverteilung: die Simulation des Gasaustauschs mit dem vereinigten Modell ermöglicht die iterative Bestimmung dieser Parameter.