人工呼吸における非線形動的モデルの構築と最適換気条件の決定

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560408
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: システム工学
• 研究機関: 福井工業大学
• 研究代表者: 金江 春植 福井工業大学, 工学部, 教授 (90274555)
• 研究分担者: 和田 清 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 特任教授 (60125127)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: バイオシステム工学 / 医工学 / 人工呼吸

研究概要

本研究は,人工呼吸の知的モニタリングのための呼吸モデリング方法の構築と最適換気条件の決定方法の開発を目的として,呼吸システムの非線形動的モデルを提案し,そのパラメータの推定方法を与え,さらにその人工呼吸への応用について研究開発を行った.呼吸系の特性やモデルの運用等を勘案し,エラスタンスにヒステリシスを持つ呼吸モデルとそのパラメータの推定法,呼吸の摂動と計測ノイズを考慮した呼吸モデルの周期的推定法,GAを用いた呼吸モデル構造の決定法,呼吸システムのファジィモデルとそのパラメータの推定法およびファジィメンバシップ関数のアントコロニー最適化法などを提案し,呼吸システムのモデリングの枠組みを構築し,人工呼吸の知的モニタリングのために明るい見通しをつけた.

研究成果

• [雑誌論文] ファジィ推論法の後件部関数表現形式による静的 P-V 曲線推定への影響について (2012)
  • 著者名/発表者名: 中道正紀,金江春植
  • 雑誌名: 福井工業大学研究紀要 巻: Vol.42 ページ: 78-83
• [雑誌論文] A unified framework for bias compensation based methods in correlated noise case (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Jia, R. Tao, S. Kanae, Z.-J. Yang, K. Wada
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: Vol.56, No.3 ページ: 625-629
• [雑誌論文] ファジィス推論法を用いたエラスタンスと静的P-V 曲線の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中道正紀, 金江春植
  • 雑誌名: 福井工業大学研究紀要 巻: Vol.41 ページ: 82-88
• [雑誌論文] 呼吸システムのモデリングと 人工呼吸の換気条件の設定について (2010)
  • 著者名/発表者名: 金江春植
  • 雑誌名: 計測と制御 巻: Vol.49,No.07 ページ: 485-488
• [学会発表] アントコロニー最適化手法を用いたエラスタンスのファジィ推定におけるファジィ変数の決定について (2012)
  • 著者名/発表者名: 中道正紀, 金江春植
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 1243-1246
  • 年月日: 20121117-1118
• [学会発表] Estimation of Pulmonary Elas- tance Fuzzy Model by Data Combinationof Two Respiration Phases (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamichi, S. Kanae, Z.-J. Yang and K. Wada
  • 学会等名: The 2012UKACC International Conference on Control (UKACC Control 2012)
  • 発表場所: Cardiff, UK
  • 年月日: 20120903-0905
• [学会発表] Parameter Estimation of Hammerstein Model Based on Wavelet Packet (2012)
  • 著者名/発表者名: Z.-Q. Li, W.-G. Luo, H.-T. and S.Kanae
  • 学会等名: The 31st Chinese Control Conference (CCC'2012)
  • 発表場所: Hefei, China
  • 年月日: 20120725-0727
• [学会発表] GA による呼吸モデ ルの構造決定について (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村隆之, 金江春植
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 20111119-1120
• [学会発表] 関数型 SIRMsファジィ推論法による肺エラスタンス推定の後件部関数表現形式について (2011)
  • 著者名/発表者名: 中道正紀, 金江 春植
  • 学会等名: 第54回 自動制御連合講演会, pp.1398-1401
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 20111119-1120
• [学会発表] ファジィロジック を用いた肺エラスタンスの推定について-後件部関数の表現形式に関する一考察- (2011)
  • 著者名/発表者名: 中道正紀, 金江春植
  • 学会等名: 平成 23 年度電気関係学会北陸支部連合大会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 20110917-0918
• [学会発表] GA を用いた多項式 表現型呼吸モデルの構造決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村隆之, 金江 春植
  • 学会等名: 平成 23年度電気関係学会北陸支部連合大会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 20110917-0918
• [学会発表] Estimation of Pulmonary Elastance by Functional Type SIRMs Fuzzy Reasoning Method (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamichi, S. Kanae
  • 学会等名: The 30th Chinese Control Conference (CCC 2011)
  • 発表場所: Yantai, China
  • 年月日: 20110722-0724
• [学会発表] Hammer-stein OEARシステムの補助モデルを用いた最小二乗同定法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沈麗麗 , 金江春植 , 和田清
  • 学会等名: 第63回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20100926-0927
• [学会発表] A New Respiratory Model Consi- dering Hysteresis for Artificial Respiration (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kanae, M. Nakamichi, Z.-J. Yang, andK. Wada
  • 学会等名: The IFAC International Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing (ALCOSP2010)
  • 発表場所: Antalya, Turkey
  • 年月日: 20100826-0828
• [学会発表] Pulmonary Elastance Estima- tion Considering Respiratory Periodi- city (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kanae, M. Nakamichi, Z.-J. Yang, and K. Wada
  • 学会等名: The International Conference on Intelligent Control and Information Processing (ICICIP 2010)
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20100800