Hastayı solunum cihazından ayırmak için bulanık mantık tabanlı bir algoritmanın geliştirilmesi
Improving a fuzzy logic based weaning algorithm for the patient
Yazar: UĞUR KILIÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN GÜLER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Ventilatörler solunum fonksiyonu bozulmus olan canlıların solunumunu yapay
olarak gerçeklestiren sistemler olarak karsımıza çıkmaktadır. Yapılan bu yapay solunum
islemine ise ventilasyon denilmektedir. Bilim insanları ventilatörlerin özelliklerini
gelistirmek için bugüne kadar birçok çalısma yapmıslardır. 90'lı yıllarda klasik kontrol
teknikleri ile bu cihazın kontrolü yapılır iken, son çalısmalarda yapay zeka teknikleri
kullanılarak cihazın kontrolü yapılmaktadır.
Solunumunu kendi kendine tolere edemeyen hastalarda mekanik ventilatör olarak
adlandırılan cihazlar sıklıkla kullanılmaktadır. Ayırma süreci ise mekanik ventilasyon
uygulaması ile birlikte baslayan mekanik ventilasyon sürecinin önemli asamalarından
biridir. Mekanik ventilatörden ayırma islemi solunum desteği gerekliğine sebep olan
durumun ortadan kalkması ile birlikte asamalı bir sekilde mekanik ventilatör desteğinin
sonlandırılmasıdır. Yani bu islem solunum isinin cihazdan hastaya aktarılmasıdır.
Hastayı mekanik ventilatörden ayırma isleminin en önemli sorunlarından birisi hastanın
ne zaman bu destekten ayrılmasının tahmin edilmesidir. Eğer bu süreç doğru tahmin
edilemez ve mekanik destek erken kesilirse cihazın tekrar bağlanmasıyla zaman kaybı
yasanmaktadır, eğer mekanik destek geç kesilirse de yine zamandan kayıp olmakta ve
hasta belirli bir süre sonunda cihaza bağımlı hale gelebilmektedir. Bu çalısmada var
olan hastayı solunum cihazından ayırma baslama zamanı tahmin algoritmaları
incelenmis, bu tahmin algoritmalarına alternatif olacak yeni bir algoritmanın tasarımı
bulanık mantık, LabVIEW gibi bilgisayar destekli sistemler kullanılarak yapılmıs ve
ayrıca bu sistemin diğer sistemlere göre basarısı ölçülmüstür. Bu çalısmaları yaparken
algoritmayı gelistirmek amacıyla hesaplanması gereken, solunum güçlüğü çeken
hastalara ait verilere ihtiyaç duyulmustur. Bu çalısmada solunum güçlüğü çeken
hastalara ait veriler mantık çerçevesinde gauss dağılım yöntemi kulanılarak rastgele
olusturulmus, sonrasında ise olusturulan sisteme giris olarak verilmis ve sonuçlar uzman
klinisyen esliğinde yorumlanmıstır.
Anahtar Kelimeler: Ventilatör, Mekanik Ventilasyon, Hastayı Solunum Cihazından
ayırma, LabVIEW, Bulanık Mantık

Abstract:
Ventilator is a machine that perfoms artificial respiration to person whose respiration
has been disturbed. The process of that is called as ventilation. The scientists have made
many studies to improve features of this device. At nineties, controlling of this device
was implemented with classical control, in recent years, controlling of that has been
implemented with artificial intelligence techniques.
Currently, patients who have respiratory failure, support with device called as
mechanical ventilator (MV). Weaning from mechanical ventilation is important level of
mechanical ventilation process that starts with mechanical ventilation. If patients do not
need any mechanical ventilation support, this support should be decreased gradually and
this process called as weaning from mechanical ventilation. In other words, work of
breathing should be transmitted from mechanical ventilator to the patient. But problem
of this process is prediction of starting time of weaning from mechanical ventilation. If
this process can not be predicted correctly and patient weans early from mechanical
ventilation, time delay occurs in this process, and if patient weans lately from
mechanical ventilation, time delay occurs again and patient may be addicted to the
mechanical ventilator. In this work, existing weaning prediction algorithms were
examined and tried to find new alternate method using with Fuzzy Logic, LabVIEW
and compared success of this method with other methods. To improving algorithm
about weaning from mechanical ventilation, parameters which need to be calculated
about patient who have respiratory failure is to be needed. In this work, parameters
which need to be calculated about patient who have respiratory failure were generated
randomly by using gauss distribution method then given as input to the system which
was improved and finally the results were reviewed with expert.
Keywords: Ventilator, Mechanical Ventilation, Weaning, LabVIEW, Fuzzy Logic