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Erschienen in: Medical & Biological Engineering & Computing 11/2017

25.03.2017 | Original Article

A new infant hybrid respiratory simulator: preliminary evaluation based on clinical data

verfasst von: Barbara Stankiewicz, Krzysztof J. Pałko, Marek Darowski, Krzysztof Zieliński, Maciej Kozarski

Erschienen in: Medical & Biological Engineering & Computing | Ausgabe 11/2017

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Abstract

A new hybrid (numerical–physical) simulator of the respiratory system, designed to simulate spontaneous and artificial/assisted ventilation of preterm and full-term infants underwent preliminary evaluation. A numerical, seven-compartmental model of the respiratory system mechanics allows the operator to simulate global and peripheral obstruction and restriction of the lungs. The physical part of the simulator is a piston-based construction of impedance transformer. LabVIEW real-time software coordinates the work of both parts of the simulator and its interaction with a ventilator. Using clinical data, five groups of “artificial infants” were examined: healthy full-term infants, very low-birth-weight preterm infants successfully (VLBW) and unsuccessfully extubated (VLBWun) and extremely low-birth-weight preterm infants without (ELBW) and with bronchopulmonary dysplasia (ELBW_BPD). Pressure-controlled ventilation was simulated to measure peak inspiratory pressure, mean airway pressure, total (patient + endotracheal tube) airway resistance (R), total dynamic compliance of the respiratory system (C), and total work of breathing by the ventilator (WOB). The differences between simulation and clinical parameters were not significant. High correlation coefficients between both types of data were obtained for R, C, and WOB (γ R  = 0.99, P < 0.0005; γ C  = 0.85, P < 0.005; γWOB = 0.96, P < 0.05, respectively). Thus, the simulator accurately reproduces infant respiratory system mechanics.

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Literatur
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Metadaten
Titel
A new infant hybrid respiratory simulator: preliminary evaluation based on clinical data
verfasst von
Barbara Stankiewicz
Krzysztof J. Pałko
Marek Darowski
Krzysztof Zieliński
Maciej Kozarski
Publikationsdatum
25.03.2017
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Medical & Biological Engineering & Computing / Ausgabe 11/2017
Print ISSN: 0140-0118
Elektronische ISSN: 1741-0444
DOI
https://doi.org/10.1007/s11517-017-1635-9

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