Алгоритм Тельмана

Алгоритм Тельмана ( VVAL 18 ) представляет собой детерминированную модель декомпрессии, первоначально разработанную в 1980 году для составления графика декомпрессии для дайверов, использующих ВМС США Mk15 ребризер . Он был разработан капитаном Эдвардом Д. Тальманном , доктором медицинских наук, ВМС США, который проводил исследования теории декомпрессии в Военно-морском медицинском научно-исследовательском институте , Экспериментальном водолазном подразделении ВМФ , Государственном университете Нью-Йорка в Буффало и Университете Дьюка . Алгоритм лежит в основе текущих таблиц погружений на смеси газа и стандартного воздуха ВМС США (из Руководства по дайвингу ВМС США, редакция 6). Модель декомпрессии также называется линейно-экспоненциальной моделью или экспоненциально-линейной моделью.

История

Ребризер Mk15 обеспечивает постоянное парциальное давление кислорода 0,7 бар (70 кПа) с азотом в качестве инертного газа. До 1980 года он работал по графикам из печатных таблиц. Было установлено, что алгоритм, подходящий для программирования монитора подводной декомпрессии (первый компьютер для погружений ), будет иметь преимущества. Первоначально этот алгоритм получил обозначение «MK15 (VVAL 18) RTA» — алгоритм реального времени для использования с ребризером Mk15.

Описание

VVAL 18 — это детерминированная модель, которая использует набор данных линейной экспоненты Института военно-морских медицинских исследований (NMRI LE1 PDA) для расчета графиков декомпрессии. Вторая фаза испытаний водолазного компьютера ВМС США позволила разработать приемлемый алгоритм с ожидаемой максимальной частотой декомпрессионной болезни (ДКБ) менее 3,5%, предполагая, что частота возникновения соответствует биномиальному распределению с уровнем достоверности 95%.

Реакция тканевого компартмента на ступенчатое увеличение и уменьшение давления, показывающая экспоненциально-экспоненциальный режим и две возможности линейно-экспоненциального поглощения и вымывания.

Использование простых симметричных моделей экспоненциальной газовой кинетики выявило необходимость в модели, которая обеспечивала бы более медленное вымывание тканей. В начале 1980-х годов экспериментальное водолазное подразделение ВМС США разработало алгоритм, использующий модель декомпрессии с экспоненциальным поглощением газа, как в обычной модели Халдана, но с более медленным линейным выпуском во время всплытия. Эффект добавления линейной кинетики к экспоненциальной модели заключается в увеличении продолжительности накопления риска для данной постоянной времени отсека.

Первоначально модель была разработана для программирования декомпрессионных компьютеров для ребризеров замкнутого цикла с постоянным парциальным давлением кислорода. Первоначальное экспериментальное погружение с использованием экспоненциально-экспоненциального алгоритма привело к неприемлемой частоте возникновения ДКБ, поэтому в модель, использующую модель линейного высвобождения, было внесено изменение, что привело к снижению частоты возникновения ДКБ. Те же принципы были применены при разработке алгоритма и таблиц для модели постоянного парциального давления кислорода для дайвинга на гелиоксе.

Линейный компонент активен, когда давление ткани превышает давление окружающей среды на заданную величину, специфичную для тканевого отсека. Когда давление в ткани падает ниже этого критерия пересечения, ткань моделируется экспоненциальной кинетикой. Во время поглощения газа давление в тканях никогда не превышает окружающее, поэтому оно всегда моделируется экспоненциальной кинетикой. В результате получается модель с желаемыми асимметричными характеристиками более медленного вымывания, чем поглощения. Линейный/экспоненциальный переход плавный. Выбор давления перехода определяет наклон линейной области равным наклону экспоненциальной области в точке перехода.

В ходе разработки этих алгоритмов и таблиц было признано, что успешный алгоритм может быть использован для замены существующего набора несовместимых таблиц для различных режимов погружения на воздухе и найтроксе, которые в настоящее время содержатся в Руководстве по дайвингу ВМС США, набором взаимно совместимых таблиц декомпрессии, основанных на на единой модели, предложенной Гертом и Дулеттом в 2007 году. Это было сделано в шестой редакции Руководства по дайвингу ВМС США, опубликованной в 2008 году, хотя были внесены некоторые изменения.

Независимая реализация алгоритма EL-Real Time была разработана компанией Cochran Consulting, Inc. для водолазного компьютера ВМФ под руководством Э.Д. Тельмана.

Физиологическая интерпретация

Компьютерное тестирование теоретической модели роста пузырьков, о которой сообщили Болл, Химм, Гомер и Тельманн, дало результаты, которые привели к интерпретации трех отсеков, используемых в вероятностной модели LE: быстрого (1,5 минуты), промежуточного (51 минута) и медленного ( 488 минут) константы времени, из которых только промежуточный отсек использует модификацию линейной кинетики во время декомпрессии, поскольку, возможно, не представляет собой отдельные анатомически идентифицируемые ткани, а представляет собой три разных кинетических процесса, которые относятся к различным элементам риска DCS.

Они пришли к выводу, что эволюции пузырьков может быть недостаточно для объяснения всех аспектов риска DCS, а взаимосвязь между динамикой газовой фазы и повреждением тканей требует дальнейшего изучения.

Ссылки

Источники

• Тельманн, ЭД (1983). «Компьютерные алгоритмы, используемые при расчете таблиц декомпрессии парциального давления кислорода с постоянной 0,7 ATA MK15/16» . Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет . 1–83 . Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Тельманн, ЭД (1984). «Фаза II испытаний алгоритмов декомпрессии для использования в компьютере подводной декомпрессии ВМС США» . Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет . 1–84 . Архивировано из оригинала 13 января 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Тельманн, ЭД (1985a). «Разработка алгоритма декомпрессии для постоянного парциального давления кислорода при погружениях с гелием» (PDF) . Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет . 1–85 . Проверено 13 июля 2023 г.
• Тельманн, ЭД (1985b). «Разработка компьютерного алгоритма декомпрессии Air-N202» (PDF) . Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет . 8–85 . Проверено 13 июля 2023 г.
• Уэзерсби, ПК; СС Сурванши; Р.Ю. Ниши; ЭД Тельманн (1992). «Статистические таблицы декомпрессии VII: Выбор и обработка данных о первичном воздухе и N2O2» . Совместный отчет: Лаборатория медицинских исследований подводных лодок ВМФ и Научно-исследовательский институт военно-морской медицины . НСМРЛ 1182 и НМРТ 92-85. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Паркер, ЕС; Сурванши, СС; Уэзерсби, ПК; Тельманн, ЭД (1992). «Статистически обоснованные таблицы декомпрессии VIII: линейная экспоненциальная кинетика» . Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 92–73. Архивировано из оригинала 13 января 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Хаггинс, Карл Э. (1992). «Динамика декомпрессионного цеха» . Курс, преподаваемый в Мичиганском университете . Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 10 января 2012 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Болл, Р.; Химм, Дж.; Гомер, доктор медицинских наук; Тельманн, ЭД (1994). «Модель эволюции пузырьков во время декомпрессии, основанная на моделировании диффузии инертного газа методом Монте-Карло». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 94–36.
• Болл, Р.; Химм, Дж.; Гомер, доктор медицинских наук; Тельманн, ЭД (1995). «Объясняет ли динамика развития пузырей риск декомпрессионной болезни?» . Подводная и гипербарическая медицина . 22 (3): 263–280. ISSN   1066-2936 . ПМИД   7580767 . Архивировано из оригинала 11 августа 2011 года . Проверено 14 марта 2013 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Паркер, ЕС; Сурванши, СС; Тельманн, Эд; Уэзерсби, ПК (1996). «Статистически обоснованные декомпрессионные таблицы IX: вероятностные модели роли кислорода в декомпрессионной болезни человека» . Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 96–05. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Сурванши, СС; Уэзерсби, ПК; Тельманн, ЭД (1996). «Статистические таблицы декомпрессии X: Алгоритм декомпрессии в реальном времени с использованием вероятностной модели» . Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 96–06. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Тельманн, Эд; ПК Келлехер; СС Сурванши; ЕС Паркер; ПК Уэзерсби (1999). «Статистические таблицы декомпрессии XI: Пилотируемая проверка вероятностной модели LE для погружений на воздухе и в азотно-кислородных средах» . Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 99–01. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Сурванши, СС; ЕС Паркер; ЭД Тельманн; ПК Уэзерсби (1997). «Статистические таблицы декомпрессии XII: Том I. Таблицы повторяющейся декомпрессии для воздуха и постоянного 0,7 ата PO2 в N2 с использованием вероятностной модели». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 97–36.
• Сурванши, СС; ЕС Паркер; ЭД Тельманн; ПК Уэзерсби (1997). «Статистические таблицы декомпрессии XII: Том II. Таблицы повторных погружений: Воздух». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 97–36.
• Сурванши, СС; ЕС Паркер; ЭД Тельманн; ПК Уэзерсби (1997). «Статистические таблицы декомпрессии XII: Том III. Таблицы исключительных воздействий: Воздух». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 97–36.
• Сурванши, СС; ЕС Паркер; ЭД Тельманн; ПК Уэзерсби (1997). «Статистические таблицы декомпрессии XII: Том IV. Таблицы повторных погружений: 0,7 ATA PO2 в N2». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 97–36.
• Сурванши, СС; ЕС Паркер; ЭД Тельманн; ПК Уэзерсби (1997). «Статистические таблицы декомпрессии XII: Том V. Таблицы исключительной экспозиции: 0,7 ATA PO2 в N2». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 97–36.
• Батлер, ФК; Генеральный директор Саутерленда (2001). «Декомпрессионный компьютер ВМС США» . Подводный гиперб. Мед . 28 (4): 213–28. ISSN   1066-2936 . OCLC   26915585 . ПМИД   12153150 . Архивировано из оригинала 11 августа 2011 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Голт, Калифорния (2003). «Потенциальные преимущества использования подводного компьютера ВМС при водолазных работах на кораблях: анализ погружений, проведенных на авианосце USS RONALD REAGAN (CVN-76)» . Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет . 06–04. Архивировано из оригинала 16 апреля 2013 года . Проверено 16 марта 2008 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Герт, Уэйн А.; Дулетт, Дэвид Дж. (2007). «Алгоритм Тельмана ВВал-18 и ВВал-18М – Таблицы и процедуры декомпрессии воздуха» . Экспериментальный водолазный отряд ВМФ, ТА 01-07, НЭДУ ТР 07-09 . Архивировано из оригинала 12 мая 2013 года . Проверено 27 января 2012 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

Внешние ссылки

• «Декомпрессионный компьютер ВМС США» - Ф. Батлер