modelos multi-Compartimentares
modelos multi-compartimentais são o próximo passo para uma modelagem mais realista da biomecânica respiratória. Eles compreendem todas as abordagens que são caracterizadas por múltiplos componentes de dimensão reduzida para a zona condutora e respiratória do pulmão e marcam a transição de abordagens fenomenológicas puras para modelos fisicamente motivados em biomecânica respiratória. Em geral, os modelos multi-compartimentos são motivados pela ideia de que uma descrição dimensional reduzida é a forma mais eficiente de descrever a biomecânica respiratória a nível dos órgãos e pela consciência de que a falta de informação regional tem de ser ultrapassada para permitir conclusões precisas num contexto clínico.os modelos multibancos Fenomenológicos puros caracterizam-se por uma disposição paralela de modelos de compartimento único com valores distribuídos de Parâmetros de resistência e conformidade equivalentes, alargados por modelos que regem a dinâmica de recrutamento/recrutamento. Os mesmos pressupostos são válidos para os modelos de compartimento único, com excepção do pressuposto de que o comportamento é calculado em média ao longo de todo o órgão (ver secção “modelos de compartimento único”). Os parâmetros do modelo necessários ainda são identificados através da adaptação às medições do paciente.por outro lado, os modelos multi-compartimentos com motivação física são construídos sobre a física subjacente. São feitos pressupostos específicos para permitir a descrição dimensional reduzida tanto da zona condutora como da zona respiratória. As representações unidimensionais, de dimensão zero ou de impedância de segmentos de vias aéreas únicas da zona condutora (ver “modelos reduzidos da zona condutora”) são então combinadas a uma estrutura de árvore morfologicamente realista, usando dados de moldes pulmonares ou algoritmos de crescimento de árvores que geram uma árvore de enchimento de espaço dentro de uma geometria de casco pulmonar específica por imagiologia do paciente. Além disso, cada segmento das vias aéreas pode ser equipado com uma representação da dinâmica de recrutamento/recrutamento com base numa variável adicional que descreve o estado de abertura e a sua progressão. A zona respiratória no terminal extremidades das vias aéreas árvore ou em arranjos paralelos de um único compartimento modelos também podem ser apto a pura fenomenológica equações de tecido pulmonar usando, por exemplo, a anteriormente mencionada exponencial conformidade equações, ou ser derivada a partir de fisicamente motivado descrições de tecido pulmonar por exemplo, com base na alveolares duto de modelos (consulte “Modelos Reduzidos da Zona Respiratória” secção). Uma importante extensão recente relacionada com a zona condutora em modelos multi-compartimentos é a consideração da interação entre compartimentos vizinhos únicos, também conhecida como interdependência pulmonar, adicionando estabilidade realista a um único espaço de ar de inflação/deflação.
essencialmente todos os modelos multi-compartimentos são uma relação funcional entre a pressão e o fluxo na zona condutora e respiratória e permitem uma resolução espacial de quantidades computadas em diferentes regiões do pulmão. Com a possibilidade de respeitar propriedades do material distribuídas espacialmente e pressões de reabertura do limiar de variação regional, bem como efeitos gravitacionais, eles permitem um exame mais realista da função pulmonar. Arranjos paralelos simples de modelos de compartimento único ainda são representações fenomenológicas da mecânica pulmonar que tem que estar apto para as medições e, portanto, são fáceis de se adaptar a um paciente específico. Para um ajuste satisfatório, a qualidade das medições disponíveis é decisiva. O caráter preditivo destes modelos sofre com o fato de que não se entende o que acontece em cenários além daqueles em que os dados apropriados estão disponíveis. Conclusões sobre pressões mais elevadas do que as medidas são, então, apenas uma extrapolação matemática mais sofisticada sem conhecimento mais profundo sobre potenciais pontos críticos no comportamento do sistema e, portanto, perigoso para a previsão em uma aplicação clínica.modelos multi-compartimentos fisicamente baseados permitem uma visão mais profunda do fluxo de ar através de uma rede de segmentos de vias aéreas compatíveis e inflação de tecido pulmonar elástico (VSCO -). Nestes modelos, as descrições da zona condutora e respiratória são derivadas da dinâmica física do fluxo de ar e da mecânica dos tecidos e ampliadas por todas as capacidades necessárias para descrever o comportamento do pulmão. Podem incluir a interdependência, bem como a dinâmica de recrutamento/recrutamento. A verificação contra as representações mecânicas continuum da zona condutora mostra que os resultados dos modelos dimensionais reduzidos estão de acordo e são mesmo capazes de ter adequadamente em conta os efeitos de turbulência. No entanto, os modelos de dimensão reduzida são rápidos em sua computação e fornecem dados de pressão e fluxo que são fáceis de interpretar em um ambiente clínico. Estes modelos permitem um olhar mais atento na caixa negra de modelagem pulmonar e, portanto, são mais poderosos do que abordagens de ajuste puro em termos de previsão de estados críticos ou extremamente benéficos da função pulmonar. Eles requerem apenas poucos dados para calibração específica do paciente, o que significa que eles podem fornecer dados confiáveis em toda a gama de pressão fisiológica na respiração. Além disso, é possível integrar informação específica do paciente a partir de imagens médicas em forma de contornos pulmonares que servem como uma limitação da árvore das vias aéreas cultivadas artificialmente.até à data, várias questões relacionadas com a biomecânica respiratória foram investigadas com sucesso através de modelos Multicamadas. Mais importante, a dinâmica de reabertura de regiões pulmonares em colapso na síndrome de dificuldade respiratória aguda foram avaliadas como uma função de reabertura da pressão e tempo da manobra. Neste contexto, podem ser determinados os momentos ideais, as pressões e a duração das inflações profundas durante a ventilação mecânica. Além disso, foi possível prever limitações de fluxo numa árvore saudável das vias respiratórias, bem como o efeito da broncoconstrição heterogénea e da heterogeneidade dos tecidos regionais na ventilação regional dos pulmões doentes. Além disso, a propagação de um tampão líquido numa rede complexa de vias aéreas dimensionais reduzidas poderia ser estudada e a dependência de frequência associada à condução do comportamento das vias aéreas e dos tecidos pulmonares poderia ser determinada. As investigações acima mencionadas abordam os conceitos básicos de fechamento Cíclico/reabertura e sobrestraining durante a ventilação mecânica de pacientes gravemente doentes. Os modelos multi-compartimentos permitiram com sucesso a identificação de modos de ventilação minimamente prejudiciais neste contexto.