| 研究課題/領域番号 |
63571076
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
医学一般
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
野城 真理 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (80014231)
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| 研究分担者 |
宮崎 信次 東京医科大学, 医用器材研究所, 助手 (10014284)
高久田 和夫 東京医科大学, 医用器材研究所, 助教授 (70108223)
辻 隆之 東京医科大学, 医用器材研究所, 助教授 (00075764)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1989年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 高頻度人工呼吸 / ファジィ制御 / 血中炭酸ガス分圧 / 振動流 / 物質移動 / 機械振動 / ファジイ制御 |
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| 研究概要 |
本研究では、高頻度人工呼吸の換気メカニズムに関する実験を行い、新しい方式の高頻度人工呼吸器を開発してその性能を調べ、それを用いたファジィ制御系を設計して動物実験を行い、高頻度人工呼吸のファジィ制御が可能であることを示した。
1.高頻度人工呼吸のメカニズム
同筒管内の定常流の流速分布をレ-ザドップラ流速計で測定し、測定値と理論値を比較して実験系に問題のないことを確認した。振動流の流速分布の測定によって、流入時と流出時とで流速分布が非対称になり、流入量と流出量が等しくても物質移動が生ずる場合があることが示された。これが高頻度人工呼吸の換気メカニズムの一つと考えられる。
2.機械振動方式高頻度人工呼吸器
ばねと質量とで構成された機械振動系を、不釣合いをもつ回転運動の遠心力で加振し、平行ばね機構で振動の自由度を直線変位に限定した。この方式の特長は、振動系の共振点近くで加振すれば、小出力のモ-タでも大きい振動流を発生できること、および流量の上限が遠心力で決定されるので安全であることである。試作した高頻度人工呼吸器をモデル肺に接続して、発生流量とガス交換能を測定したところ、満足すべき結果が得られた。
3.高頻度人工呼吸のファジィ制御
ファジィ制御の前件部変数に、動脈血中炭酸ガス分圧の設定値からの偏差および偏差の変化をとり、後件部変数に高頻度人工呼吸器の回転数の変化をとって、ファジィPI制御系を構成した。推論法はmin-max重心法を用いた。イヌの動脈血炭酸ガス分圧を40mmHgに保つ制御実験を行ったところ、異常値から設定値に復帰させて一定値に保持することができ制御対象の動特性の詳細が未知でも、制御可能であることが示された。
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