Více Prostoru pro Modely
Multi-prostoru modely jsou dalším krokem na cestě k více realistické modelování respirační biomechaniky. Oni zahrnují všechny přístupy, které jsou charakterizovány více snížena-dimenzionální komponenty pro vedení a respirační zóny plic a označit přechod od čistě fenomenologické přístupy k fyzicky motivované modely v respirační biomechaniky. Obecně platí, multi-sekce modely jsou motivováni představou, že sníží-dimenzionální popis je nejvíce efektivní způsob, jak popsat respirační biomechaniky na orgánové úrovni a povědomí o tom, že nedostatek regionální informace musí být překonány, aby se umožnilo přesné závěry v klinickém prostředí.
Čistě fenomenologického více prostoru pro modely se vyznačují paralelní uspořádání jednotlivých prostor, modely s distribuovanými parametr hodnoty pro ekvivalentní odpor a dodržování rozšířena o modely, jimiž se řídí nábor/derecruitment dynamiku. Stejných předpokladů jako pro single-prostoru modely s výjimkou za předpokladu, že chování je v průměru za celý orgán (viz „Single-Prostor Modely“ část). Požadované parametry modelu jsou stále identifikovány pomocí přizpůsobení měření pacienta.
fyzicky motivované multi-kompartment modely na druhé straně jsou postaveny na základní fyzice. Jsou učiněny specifické předpoklady, které umožňují redukovaný popis vodivé i respirační zóny. Jedno-dimenzionální, nula-dimenzionální, nebo impedance na bázi zastoupení jednotlivých dýchacích cest segmenty vodivé zóny (viz „redukovaný model z Vodivé Zóny“ části) jsou pak spojeny do morfologicky realistické stromové struktury, buď pomocí dat z plic odlitky nebo strom rostoucí algoritmy, které generují prostor-náplň dýchacích cest strom v rámci konkrétního pacienta zobrazovací bázi plic geometrii trupu. Každý segment dýchacích cest může být navíc vybaven reprezentací dynamiky náboru / náboru na základě další proměnné, která popisuje stav otevření a jeho průběh. Dýchací zóny na terminálu končí dýchacích cest stromu nebo v paralelním uspořádání jednotlivých prostor, modely mohou také být buď fit na čistě fenomenologické rovnice plicní tkáně pomocí například již zmíněné exponenciální souladu rovnic, nebo být odvozeny z fyzicky motivované popisy plicní tkáně, například, na základě alveolárních potrubí modely (viz „redukovaný model z Dýchací Zóny“ část). Důležitou nedávné rozšíření vztahující se k vodivé zóny v multi-prostoru modelů je posouzení souhry mezi jeden sousední prostory, také známý jako plic závislost, přidání realistické stabilitu jeden nafouknutí/vyfouknutí vzduchové mezery.
v Podstatě všechny multi-prostoru modely jsou funkční vztah mezi tlakem a průtokem v provádění a dýchací zóně a umožňují prostorové rozlišení vypočítané množství v různých oblastech plic. S možností respektovat prostorově rozložené vlastnosti materiálu a regionálně se měnící prahové tlaky a gravitační účinky umožňují realističtější vyšetření funkce plic. Jednoduché paralelní uspořádání jednotlivých prostor, modely jsou stále fenomenologická reprezentace plicní mechaniky, které mají být fit, aby se měření, a proto jsou snadno přizpůsobit pro konkrétního pacienta. Pro uspokojivé uložení je rozhodující kvalita dostupných měření. Prediktivní charakter těchto modelů trpí ze skutečnosti, že není zřejmé, co se stane v situacích, mimo těch, kde montáž jsou k dispozici údaje. Závěry o vyšších tlacích, než jsou naměřené, jsou pak pouze sofistikovanější matematickou extrapolací bez hlubších znalostí o potenciálních kritických bodech chování systému a jsou tedy nebezpečné pro predikci v klinické aplikaci.
Fyzicky založené multi-prostoru modely umožňují hlubší vhled do proudění vzduchu v celé síti kompatibilní dýchacích cest, segmentů a inflace (visco-)elastické plicní tkáně. V těchto modelů, popisy provádění a dýchací zóny jsou odvozeny z fyzicky zvuk proudění vzduchu dynamika a tkáně mechaniky a rozšířena o všechny schopnosti, které jsou nezbytné k popisu chování plic. Mohou zahrnovat vzájemnou závislost i dynamiku náboru/získávání. Ověření proti kontinua mechanické reprezentace vodivé zóny, ukazují, že výsledky ze snížené-dimenzionální modely, je v dobré shodě, a dokonce schopen adekvátně zohlednit účinky turbulence. Přesto jsou redukované modely ve svém výpočtu rychlé a poskytují údaje o tlaku a průtoku, které lze snadno interpretovat v klinickém prostředí. Tyto modely umožňují bližší pohled do černé skříňky plicního modelování, a proto jsou výkonnější než čistě padnoucí přístupy, pokud jde o předpovídání kritických nebo extrémně prospěšných stavů plicních funkcí. Vyžadují jen málo údajů pro kalibraci specifickou pro pacienta, což znamená, že mohou poskytovat spolehlivá data v celém rozsahu fyziologického tlaku při dýchání. Dále je možné integrovat informace specifické pro pacienta z lékařského zobrazování ve formě plicních obrysů, které slouží jako omezení uměle pěstovaného stromu dýchacích cest.
dosud bylo několik otázek v respirační biomechanice úspěšně zkoumáno pomocí modelů s více kompartmenty. A co je nejdůležitější, dynamika znovuotevření zhroucených plicních oblastí u syndromu akutní respirační tísně byla hodnocena jako funkce opětovného otevření tlaku a doby manévru. V této souvislosti by mohly být stanoveny optimální momenty, tlaky a trvání hlubokých nafouknutí během mechanické ventilace. Dále bylo možné předpovědět omezení toku ve zdravém stromu dýchacích cest, jakož i účinek heterogenní bronchokonstrikce a regionální heterogenity tkáně na regionální ventilaci v nemocných plicích. Kromě toho by mohlo být studováno šíření kapalné zátky v komplexní síti redukovaných dýchacích cest a mohla by být stanovena související frekvenční závislost chování dýchacích cest a plicní tkáně. Výše uvedená šetření se zabývají základními pojmy cyklického uzavření/znovuotevření a přetěžování během mechanické ventilace kriticky nemocných pacientů. Modely s více oddíly v této souvislosti úspěšně umožnily identifikaci minimálně poškozujících způsobů ventilace.