Akciğerin elektriksel modellenmesi ile bulanık mantık tabanlı solunum cihazı (Ventilatör) tasarımı

Ventilatörler solunum fonksiyonu bozulmuş olan canlıların solunumunu yapay olarak gerçekleştiren sistemlerdir. Yapılan bu yapay solunum işlemine de ventilasyon denilmektedir. Bilim insanları ventilatörlerin özelliklerini geliştirmek için birçok çalışma yapmışlardır. 90'lı yıllarda klasik kontrol teknikleri ile bu cihazın kontrolü yapılır iken, son yıllarda yapay zeka teknikleri kullanılarak cihazın kontrolü yapılmaktadır.Bu tez çalışmasında, önce akciğerin elektriksel modelleri elde edilmiş ve daha sonra bu modeller yardımı ile ventilasyonun benzetimi gerçekleştirilmiştir. 3 farklı akciğer modeli elde edilmiştir. Modelleme çalışmasında literatürde yaygınca kullanılan elektriksel direnç ve kapasite elemanları kullanılmıştır. Elde edilen akciğer modellerini solunum cihazı modeliyle birleştirerek hastanın ventilasyonunun benzetimi gerçekleştirilmiştir. Burada akciğer dinamikleri olan R ve C değerlerinin değiştirilmesi ile hastada meydana gelen değişimler incelenmiştir. Bu benzetimlerde kontrolör olarak bulanık mantık denetleyici kullanılmıştır.Bu tez çalışmasındaki amaç, akciğerin elektriksel modeli çıkarılarak bulanık mantık tabanlı bir akıllı solunum cihazının gerçekleştirilmesidir. Cihazda, anlık değerleri kullanan kapalı çevrim kontrol yapısı geliştirilmiştir. Bu amaç ile önce sistem donanımsal olarak gerçekleştirilmiş daha sonra ise sistemin istenilen şekilde çalışmasını sağlayan program yazılmıştır. Cihazın başarımını test etmek için Fırat Üniversitesi Hayvan Deneyleri Etik Kurulu'nun onayı alınarak 8 adet rat deneyi yapılmıştır. Bu testler sonucunda hedeflenen başarı kriterleri elde edilmiştir.