Snímač exkurzí hrudníku pro animální model

Abstract

Měření dechového objemu je důležité pro správný průběh umělé plicní ventilace, zejména vysokofrekvenční plicní ventilace. Měření dechového objemu je složité, jelikož většinamonitorů není kjeho měření schválena a proto se často používá nepřímá metoda ?měření hrudních exkurzí. Cílem bakalářské práce bylo sestavit aparaturu pro měření a vyhodnocování hrudních exkurzí během animálních experimentů prováděných pracovníky Fakulty biomedicínského inženýrství. Sestavená aparatura se skládá zmanžety sbalónkemna měření krevního tlaku, snímače iMON a programu vprostředíLabView. Program vyhodnocuje změny tlakuv manžetěpomocí systému iMON. Značtených vzorků odpovídajících tlakuse určujíprůměry maximálních hodnotsprůměrnou relativní chybou2,16 %, průměry minimálních hodnotsprůměrnou relativní chybou 3,85 %, průměrystředních hodnotsprůměrnou relativní chybou 0,59 % a průměrnou frekvenci sprůměrnou relativní chybou 3,00 %. Tyto výsledné hodnoty lze využít kdetekci změny ventilovaných dechů například při změně ventilační aparatury (vložení senzoru do vzdušné cesty), či ventilovaných parametrů. Minimální hodnota představujetlak, na který je manžeta natlakována. Maximální hodnota ukazuje součet tlaku vmanžetě a tlaku, kterým působí dechové úsilí zvířetena manžetu. Detekovaná frekvence slouží kověření, zda se shoduje nastavená frekvence na ventilátoru se skutečnou frekvencí dechůzvířete.

Tidal volume measurement is important for an artificial lung ventilation to run properly, especially at high-frequency ventilation. Tidal volume measurement is difficult due to the fact that most monitors are not approved for measurement, therefore indirect method ?measurement of thoracic excursions is often used . This bachelor's thesis presents a new system for measuring and evaluating thoracic excursions during animal experiments performed routinely by a Faculty of Biomedical Engineering staff. The constructed system consists of blood pressure cuff with bulb, an iMON sensing system; a LabView program is used to monitor the system in real time. The program evaluates pressure changes in the blood pressure cuff using iM ON system; namely the average maximal pressure, average minimal pressure, average mean pressure and average frequency of the pressure change were retrieved with a relative error accuracy of 2.16%, 3.85%, 0,59% and 3.00% respectively. These values could be used for the detection of any changes in the breathing amplitude and/or frequency; or in case the ventilating system is modified (e.g. insertion of a sensor into the airway). The minimal value represents the primary cuff pressure, while the maximal value corresponds to the sum of the cuff pressure and of the additional pressure caused by the breathing effort of the animal. The detected frequency is used to verify that the frequency setting on the ventilator matches the actual breathing frequency of the anim al.