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Algoritmo de Thalmann

El algoritmo de Thalmann ( VVAL 18 ) es un modelo de descompresión determinista diseñado originalmente en 1980 para producir un programa de descompresión para buceadores que utilizan el rebreather Mk15 de la Marina de los EE. UU . [1] Fue desarrollado por el capitán Edward D. Thalmann , MD, USN, quien investigó la teoría de la descompresión en el Instituto de Investigación Médica Naval , la Unidad de Buceo Experimental de la Marina , la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo y la Universidad de Duke . El algoritmo forma la base de las tablas de buceo con aire estándar y gases mixtos actuales de la Marina de los EE. UU. (del Manual de Buceo Revisión 6 de la Marina de los EE. UU.). [2] El modelo de descompresión también se conoce como modelo lineal-exponencial o modelo exponencial-lineal. [3]

Historia

El rebreather Mk15 suministra una presión parcial constante de oxígeno de 0,7 bar (70 kPa) con nitrógeno como gas inerte. Antes de 1980, funcionaba utilizando programas de tablas impresas. Se determinó que un algoritmo adecuado para programar en un monitor de descompresión subacuática (una de las primeras computadoras de buceo ) ofrecería ventajas. Este algoritmo se denominó inicialmente "MK15 (VVAL 18) RTA", un algoritmo en tiempo real para su uso con el rebreather Mk15. [4]

Descripción

VVAL 18 es un modelo determinista que utiliza el conjunto de datos exponenciales lineales del Instituto de Investigación Médica Naval (NMRI LE1 PDA) para el cálculo de los programas de descompresión. La segunda fase de pruebas de la computadora de buceo de la Armada de los EE. UU. produjo un algoritmo aceptable con una incidencia máxima esperada de enfermedad por descompresión (EDC) menor al 3,5 %, suponiendo que la ocurrencia siguió la distribución binomial con un nivel de confianza del 95 %.

Respuesta de un compartimento tisular a un aumento y disminución escalonados de la presión que muestra una captación y eliminación exponencial-exponencial y dos posibilidades de captación y eliminación lineal-exponencial

El uso de modelos de cinética de gases exponenciales simétricos simples ha demostrado la necesidad de un modelo que proporcione una eliminación más lenta de los tejidos. A principios de la década de 1980, la Unidad de Buceo Experimental de la Marina de los EE. UU. desarrolló un algoritmo que utiliza un modelo de descompresión con absorción de gas exponencial como en el modelo haldaniano habitual, pero una liberación lineal más lenta durante el ascenso. El efecto de agregar cinética lineal al modelo exponencial es alargar la duración de la acumulación de riesgo para una constante de tiempo de compartimento dada. [5]

El modelo fue desarrollado originalmente para programar computadoras de descompresión para rebreathers de circuito cerrado con presión parcial de oxígeno constante. [6] [7] El buceo experimental inicial con un algoritmo exponencial-exponencial resultó en una incidencia inaceptable de DCS, por lo que se realizó un cambio a un modelo que utiliza el modelo de liberación lineal, con una reducción en la incidencia de DCS. Los mismos principios se aplicaron para desarrollar un algoritmo y tablas para un modelo de presión parcial de oxígeno constante para buceo con heliox [3]

El componente lineal se activa cuando la presión del tejido excede la presión ambiental en una cantidad dada específica para el compartimento tisular. Cuando la presión del tejido cae por debajo de este criterio de cruce, el tejido se modela mediante cinética exponencial. Durante la absorción de gas, la presión del tejido nunca excede la ambiental, por lo que siempre se modela mediante cinética exponencial. Esto da como resultado un modelo con las características asimétricas deseadas de lavado más lento que la absorción. [8] La transición lineal/exponencial es suave. La elección de la presión de cruce determina la pendiente de la región lineal como igual a la pendiente de la región exponencial en el punto de cruce.

Durante el desarrollo de estos algoritmos y tablas, se reconoció que se podría utilizar un algoritmo exitoso para reemplazar la colección existente de tablas incompatibles para varios modos de buceo con aire y Nitrox actualmente en el Manual de buceo de la Marina de los EE. UU. con un conjunto de tablas de descompresión mutuamente compatibles basadas en un solo modelo, que fue propuesto por Gerth y Doolette en 2007. [9] Esto se ha hecho en la Revisión 6 del Manual de buceo de la Marina de los EE. UU. publicado en 2008, aunque se realizaron algunos cambios.

Cochran Consulting, Inc. desarrolló una implementación independiente del algoritmo EL-Real Time para la computadora de buceo que llevan los buzos de la Armada bajo la guía de ED Thalmann. [10]

Interpretación fisiológica

Las pruebas por computadora de un modelo teórico de crecimiento de burbujas informado por Ball, Himm, Homer y Thalmann produjeron resultados que llevaron a la interpretación de los tres compartimentos utilizados en el modelo LE probabilístico, con constantes de tiempo rápidas (1,5 min), intermedias (51 min) y lentas (488 min), de las cuales solo el compartimento intermedio utiliza la modificación cinética lineal durante la descompresión, como posiblemente no representando tejidos anatómicamente identificables distintos, sino tres procesos cinéticos diferentes que se relacionan con diferentes elementos del riesgo de DCS. [11]

Concluyen que la evolución de las burbujas puede no ser suficiente para explicar todos los aspectos del riesgo de DCS, y la relación entre la dinámica de la fase gaseosa y la lesión tisular requiere más investigación. [12]

Referencias

  1. ^ Thalmann, Edward D; Buckingham, IPB; Spaur, WH (1980). "Prueba de algoritmos de descompresión para su uso en la computadora de descompresión submarina de la Marina de los EE. UU. (Fase I)". Informe de investigación de la Unidad de buceo experimental de la Marina . 11–80. Archivado desde el original el 15 de abril de 2013. Consultado el 16 de marzo de 2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
  2. ^ Staff (septiembre de 2008). "VVAL-18M: Nuevo algoritmo en cubierta para buzos de la Marina". Revista Diver . 33 (7). Archivado desde el original el 10 de julio de 2011.{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
  3. ^ de Thalmann 1985a, pág. 6
  4. ^ Thalmann, Edward D (2003). "Adecuación del algoritmo de descompresión USN MK15(VVAL18) para buceo con aire". Informe de investigación de la Unidad de buceo experimental de la Armada . 03–12. Archivado desde el original el 15 de abril de 2013. Consultado el 16 de marzo de 2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
  5. ^ Parker y otros, 1992, pág. 1
  6. ^ Thalmann 1984, resumen
  7. ^ Huggins 1992, cap. 4 página 13
  8. ^ Parker y otros, 1992, pág. 3
  9. ^ Gerth y Doolette 2007, pág. 1
  10. ^ Gerth y Doolette 2007, pág. 2
  11. ^ Ball 1995, pág. 272
  12. ^ Ball 1995, pág. 273

Fuentes

Enlaces externos