Tesis de Mohammed HOJEIJ

Las unidades de cuidados intensivos neonatales utilizan a menudo la multifusión: se administran simultáneamente varios fármacos y suministros nutricionales a través de un único catéter, utilizando tubos, válvulas, filtros y colectores. En este contexto, los caudales son muy bajos, el margen terapéutico es estrecho y la hidráulica de la línea varía constantemente (adición de accesorios, cambios de altura, manipulaciones, oclusiones temporales). Estas variaciones pueden provocar episodios transitorios de infraflujo o sobreflujo clínicamente significativos, especialmente durante la puesta en marcha y los cambios de consigna.

Pérdida de flujo.

Esta tesis propone una arquitectura alternativa basada en el accionamiento del regulador de presión en lugar del desplazamiento del pistón de la bomba de jeringa. Los reguladores de presión rápidos imponen las presiones de entrada, mientras que los sensores de flujo cierran el bucle para seguir los perfiles de flujo prescritos.

Esta tesis propone una arquitectura alternativa basada en el accionamiento de regulación de presión en lugar del desplazamiento del pistón de la bomba de jeringa.

El trabajo combina

• un modelo hidráulico orientado al control, que incorpora las pérdidas regulares en la tubería y, cuando es necesario, las pérdidas singulares inducidas por los componentes (válvulas, filtros, conectores), y
• un control en modo deslizante (SMC) para rechazar las perturbaciones limitadas y compensar las incertidumbres del modelo,
• una extensión adaptativa de súper torsión (ASTW) para mejorar la suavidad transitoria y mantener un buen rendimiento cuando varían la geometría del fluido, los caudales o la viscosidad, sin necesidad de un reajuste sistemático.
• Un control de modo deslizante (SMC) para rechazar las perturbaciones acotadas y compensar las incertidumbres del modelo.

Se llevó a cabo una campaña experimental en plataformas de dos y cuatro entradas, con protocolos inspirados en la práctica clínica: regímenes bajos y altos, contraste de viscosidad (agua frente a emulsión lipídica), configuraciones simples y complejas, y escenarios de perturbación (variaciones de altura, manipulación del catéter, oclusión breve)

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Los resultados ponen de relieve las ventajas de la regulación de la presión junto con un control no lineal robusto: estabilidad de meseta mejorada, excursiones reducidas durante los cambios del punto de ajuste, acoplamiento limitado entre canales a través del colector común y retorno más rápido a los valores prescritos tras una perturbación. También demuestran que la integración explícita de las pérdidas singulares resulta decisiva en cuanto la línea consta de varios componentes.

Al final, la tesis proporciona un marco completo -plataforma de múltiples entradas con regulación de presión, modelado hidráulico adaptado y leyes de control robustas/adaptativas- que abre un camino hacia una multi-infusión más fiable y segura en neonatología.

Los resultados de la tesis demuestran que la integración explícita de las pérdidas singulares es decisiva desde el momento en que la línea comprende varios componentes.

Las perspectivas son duraciones más largas, una gama más amplia de formulaciones y la integración de funciones de seguridad (detección de oclusión/desconexión, supervisión de sensores)

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Sra. SOUAD HARMAND Profesora de universidad Université Polytechnique Hauts de France, Directora de tesis
. M. Michael DEFOORT Professeur des universités Université Polytechnique Hauts de France, Co-supervisor de la tesis

Sr. Safouene OUENZERFI Maître de conférences Université Polytechnique Hauts de France, Examiner
Ms Kaouther MOUSSA Senior Lecturer, Université Polytechnique Hauts de France, Examiner
. Riadh BOUBAKER Ingeniero de investigación, Société Nidek, Examinador
Didier SAURY Sr. Didier SAURY Profesor universitario, Director adjunto PPRIME/DFTC, ISAE-ENSMA / Institut PPRIME UPR CNRS 3346, Examinador

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Sra. Nora ABID Profesora de Universidad, IUSTI Marsella, Ponente
. Sr. Nadhir MESSAI Profesor de Universidad, Universidad de Reims, Ponente

Sra. Nadhir MESSAI Profesora de Universidad, Universidad de Reims, Ponente

Sra. Nora ABID

Sr Olivier NICOLE Société Vygon, Invitado

Sra Nora ABID

Neonatología, perfusiones, mecánica de fluidos, modelización hidráulica, modo deslizante, ASTW
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