Covid 19 pandemi sürecinde, hastalığın çok hızlı yayılması ve özellikle hastalarda solunum sistemlerine verdiği hasarın çok ciddi olabilmesi nedeni ile ventilatör cihazına olan ihtiyaç artmaktadır. Ventilatörler solunum zorluğu çeken hastalar için solunum desteği sağlayan medikal cihazlardır. Bu cihazlar nispeten küçük boyutlu ve portatif olan cihazlardan başlayarak, taşınması daha zor olan boyut ve ağırlıklarda tasarlanıp üretilebilmektedir. Bu durum, bir yandan bu cihazların tasarımları sırasında kendilerine kazandırılan bazı fonksiyonlar ve özelliklerden kaynaklanabildiği gibi, öte yandan sistem fonksiyonlarının kontrol edilmesinde kullanılan kontrol yöntemlerine ve bu amaçla kullanılan donanımlara bağlı olarak ta değişebilmektedir. Daha fazla fonksiyon ve daha yüksek performans beklenen bu cihazların ağırlık ve boyutları bu sebeplerle artabilir. Bu problemler hastaların yanı sıra sağlık personelini de etkileyebilmektedir. Çünkü hastaların solunum durumlarının takip edilmesi sırasında hastalarla olan temasın artmasına ve dolayısı ile bulaş riskinin artmasına neden olabilmektedir. Bu çalışmada ventilatör cihazlarındaki basınç değişkeninin yapay zeka yöntemlerinden olan Bulanık Mantık Denetleyicisi kullanılarak kontrol edilmesini sağlayacak bir kontrol sisteminin simülasyonu yapılmıştır. Böylece bu cihazların hem daha etkin çalışabilmeleri sağlanmak ve hem de ağırlıklarının artmasına neden olabilen kontrol sistemlerinin donanımsal yöntemler yerine etkin ve akıllı bir yazılım yöntemi ile kontrol edilmesi amaçlanmıştır. Böylece hem hastaların daha etkin olarak tedavilerinin yapılabilmesi ve hem de sağlık çalışanlarının iş yüklerinin azaltılması amaçlanmaktadır. Gerçekleştirilen çalışmada, havayolu açıklığındaki basınç değişiminin alveolar basıncı etkilemesi sebebi ile, bu ilişki kullanılarak oluşturulan mekanik akciğer modelinin MATLAB Simulink programı ile açık döngü ve kapalı döngü transfer fonksiyonlarının birim basamak yanıtları bulunmuştur. Bulanık Mantık Denetleyici için gereken değişken değerleri Oransal Türevsel (PD) denetim ile kontrol edilmiştir. Bulanık Mantık Denetleyici MATLAB Fuzzy Logic Toolbox kullanarak tasarlanmıştır. Basınç denetimini gerçekleştirmek için gerekli olan çıkış sinyalleri Bulanık Mantık Denetleyici ile başarı ile elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Bulanık mantık denetleyici, Alveolar basınç, Ventilatör simülasyonu, Havayolu açıklığı basıncı
|
