Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2019 / с. 25-28

Использование вариации Аллана для оценки ошибок канала измерения объема выдоха в аппарате искусственной вентиляции легких

Н.Г. Лавров, В.В. Борцов, Е.Д. Конев

Аннотация

Рассматривается канал измерения объема выдоха пациента в аппарате искусственной вентиляции легких при малых величинах расхода газовой смеси. Приводится обоснование актуальности вопроса измерения малых расходов при проведении искусственной вентиляции, особенно в неонатальной практике. Подробно описаны канал измерения объема аппарата искусственной вентиляции легких и его составные части с указанием основных характеристик. Для анализа ошибок канала измерения объема предлагается использовать специальную статистику – вариации Аллана. Показаны результаты построения вариаций Аллана, их аппроксимации суммой степенных функций, а также оценки коэффициентов спектральных плотностей мощности шумов нулевого сигнала. Полученные значения основных составляющих ошибки канала измерения объема соотнесены с характеристиками используемых электронных компонентов. Сформулированы предварительные рекомендации по уменьшению ошибок канала измерения объема.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Никита Георгиевич Лавров, канд. техн. наук, начальник отдела, ООО Фирма «Тритон-ЭлектроникС», научный сотрудник, Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН, доцент, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»,

Виталий Владимирович Борцов, начальник сектора,

Евгений Дмитриевич Конев, инженер-конструктор, ООО Фирма «Тритон-ЭлектроникС», г. Екатеринбург,

e-mail: lavrov_ng@mail.ru

Список литературы

1. Зислин Б.Д., Чистяков А.В. Мониторинг дыхания и гемодинамики при критических состояниях. – Екатеринбург: ОАО «Тритон-ЭлектроникС», 2006.

2. Сатишур О.Е. Механическая вентиляция легких. – М.: Медицинская литература, 2006.

3. Солодовников В.В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления. – М.: ФИЗМАТГИЗ, 1960.

4. David W. Allan Conversion of Frequency Stability Measures from the Time-domain to the Frequency-domain, vice-versa and Power-law Spectral Densities. 26 Jan. 2012 / http:// www.allanstime.com/Publications/DWA/Conversion_from_Allan_variance_to_Spectral_Densities.pdf (дата обраще- ния: 8 июня 2015 г.).

5. Riley W.J. Handbook of Frequency Stability Analysis / NIST Special Publication 1065, July 2008 / http://tf.nist.gov/timefreq/ general/pdf/2220.pdf (дата обращения: 8 июня 2015 г.).

6. Малкин З.М. Использование вариации Аллана и ее модификаций для исследования временных рядов // Известия Главной астрономической обсерватории в Пулкове. 2009. № 219 (4). С. 195-198.