Fyzické modely respirační soustavy a možnosti jejich využití

Authors: Jakub Ráfl, Karel Roubík

Citation

Ráfl J. Fyzické modely respirační soustavy a možnosti jejich využití. Lékař a Technika 2009; 39(1); 5-14

Fulltext in PDF & fulltext download

Fyzické modely respirační soustavy a možnosti jejich využití.

Abstract

The article presents a basic overview of realizations, utilizations, and benefits of physical models of patient’s respiratory system. Selected examples of both commercially available and experimental physical models are presented. First, basic terminology of modeling applied to the respiratory system is briefly mentioned; then, division and utilization of physical models is concerned. Next, practical examples of several assembled models are described. Models are divided into passive and active ones based on their ability to simulate spontaneous breathing of a patient. Finally, modeling of other respiratory system parameters and functions is discussed.

Abstrakt v českém jazyce

Článek se zabývá základním přehledem možností realizací, použití a výhod fyzických modelů respirační soustavy pacienta. Popisuje vybrané příklady jejich praktických realizací, a to jak komerčně dostupných, tak experimentálních. Nejprve se krátce věnuje terminologii z oblasti modelování v souvislosti s následnou aplikací na respirační systém, dále se zabývá rozdělením a využitím modelů. V další části jsou popisovány příklady praktických realizací modelů plicní mechaniky. Modely jsou rozděleny na pasivní a aktivní, a to podle toho, zda mohou samostatně simulovat dýchání i bez připojeného ventilátoru. V závěru je pozornost přenesena na modelování dalších parametrů a funkcí respiračního systému.

Keywords

model, respirační soustava, simulátor, dýchání, umělá plicní ventilace

References

[1] Blesser, W. B. A systems approach to biomedicine. New York: McGraw-Hill, 1969. 615 s. ISBN 0–07–005893–8.
[2] Eck, V., Razím, M. Biokybernetika. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1996. 150 s. ISBN 80–01–01445–2.
[3] Holčík, J., Fojt, O. Modelování biologických systémů: vybrané kapitoly. Brno: VUT v Brně, 2001. 121 s. ISBN 80–214–2023–5.
[4] Hinesly, D. The current state of lung simulators. RT for Decision Makers in Respiratory Care [online]. October 2005 [cit. 21. listopadu 2008]. Dostupné na www: <http://www.rtmagazine.com>.
[5] Rosen, K. R. The history of medical simulation. Journal of Critical Care. 2008, č. 23, s. 157–166. ISSN 0883–9441.
[6] Wax, R. S., Kenny, L., Burns, P. Educating providers of mechanical ventilation: an update. Curr Opin Crit Care. 2006, č. 23, s. 61–66. ISSN 1070–5295.
[7] Roubík, K., Ráfl, J. Poddajnost a rezistance v rigidních modelech respirační soustavy. Lékař a technika. 2009, roč. 39, č. 1, s. 32. ISSN 0301–5491.
[8] Model 5600i dual adult PneuView system: operation manual. Grand Rapids: Michigan Instruments, 2007. 47 s.
[9] Chase, J. G., et al. A novel mechanical lung model of pulmonary diseases to assist with teaching and training. BMC Pulmonary Medicine [online]. 2006, roč. 6, č. 21 [cit. 20. listopadu 2008]. Dostupné na www: http://www.biomedcentral.com>. ISSN 1471–2466.
[10] Kuebler, W. M., Mertens, M., Pries, A. R. A two-component simulation model to teach respiratory mechanics. Adv PhysiolEduc. 2007, č. 31, s. 218–222. ISSN 1043–4046.
[11] Verbraak, A. F. M., et al. A new approach to mechanical simulation of lung behaviour: pressure-controlled and timerelated piston movement. Med. Biol. Eng. Comput. 2000, č. 38, s. 82–89. ISSN 0140–0118.
[12] ASL 5000TM active servo lung: user’s manual. Pittsburgh: IngMar Medical, 2007. 99 s.
[13] Series 1101 breathing simulator: 691202 data sheet [online]. Shawnee: Hans Rudolph, 2008 [cit. 19. listopadu 2008]. Dostupné na WWW: <http://www.rudolphkc.com/pdf/691202%201106%20E.pdf>.
[14] Marek, J., Roubík, K. The model of the respiratory system as an educational device for simulation of the ventilatory parameters effect upon the intrapulmonary conditions. Lékař a technika. 2008, roč. 38, č. 2, s. 171–174. ISSN 0301–5491.
[15] Rosenbaum, A., Kirby, K., Breen, P. H. New metabolic lung simulator: development, description, and validation. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 2007, č. 21, s. 71–82. ISSN 1387–1307.
[16] Neto, N. B., et al. Mechanical model for simulating the conditioning of air in the respiratory tract. J Bras Pneumol. 2007, roč. 33, č. 3, s. 255–262. ISSN 1806–3713.
[17] ECS user guide [online]. Sarasota: METI, 2006 [cit. 12. ledna 2009]. Dostupné na www: <http://www.meti.com/mymeti/downloads_main.html>.