Estimación sistemática de parámetros del sistema pulmonar bajo ventilación mecánica

DIEGO A. RIVA; PEDRO FORNARO; CAROLINA A. EVANGELISTA; NAHUEL DARGAINS; LUIS CORSIGLIA; PAUL F. PULESTON

La Plata

Jornada; 6º Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión 2021; 2021

Facultad de Ingeniería, UNLP

En este trabajo se presentan dos técnicas de estimación que permiten obtener los parámetros de diferentes modelos del sistema pulmonar a partir de señales medidas en pacientes bajo respiración asistida. Estos modelos son dinámicos, descritos en el espacio de estados, y permiten ser utilizados para elaboración de herramientas que contribuyan a realizar evaluación, prospección y análisis de fisiopatologías respiratorias in silico, así como también para el diseño e implementación de los controladores automáticos requeridos por una moderna generación de equipos de asistencia respiratoria.Ambos algoritmos utilizan herramientas de minimización de la función de mínimos cuadrados. La primera permite obtener un único vector de valores de los parámetros de los modelos por cada semiciclo respiratorio analizado, es decir, un juego de parámetros para la parte inspiratoria y otro juego para la espiratoria. La otra técnica utilizada entrega los valores de los parámetros del modelo eléctrico del sistema pulmonar en tiempo real.Para validar estos modelos, la primera técnica cuantifica la similitud entre la respuesta de los modelos obtenidos y los datos medidos mediante el cálculo del índice de error cuadrático medio normalizado. La segunda técnica utiliza el cálculo del autovalor mínimo de la matriz de covarianza para verificar la persistencia de la excitación y validar los parámetros encontrados en tiempo real.