خوارزمية ثالمان

خوارزمية ثالمان ( VVAL 18 ) هي نموذج حتمي لتخفيف الضغط، صُمم في الأصل عام 1980 لإنتاج جدول زمني لتخفيف الضغط للغواصين الذين يستخدمون جهاز إعادة التنفس Mk15 التابع للبحرية الأمريكية . ^{[ 1 ]} طوّرها الكابتن إدوارد د. ثالمان ، طبيب، من البحرية الأمريكية، الذي أجرى أبحاثًا في نظرية تخفيف الضغط في معهد البحوث الطبية البحرية ، ووحدة الغوص التجريبية التابعة للبحرية ، وجامعة ولاية نيويورك في بوفالو ، وجامعة ديوك . تُشكل الخوارزمية الأساس لجداول الغوص الحالية للبحرية الأمريكية باستخدام الغاز المختلط والهواء القياسي (من دليل الغوص للبحرية الأمريكية، المراجعة 6). ^{[ 2 ]} يُشار إلى نموذج تخفيف الضغط أيضًا باسم النموذج الخطي-الأسّي أو النموذج الأسّي-الخطي. ^{[ 3 ]}

يُوفر جهاز إعادة التنفس Mk15 ضغطًا جزئيًا ثابتًا للأكسجين يبلغ 0.7 بار (70 كيلو باسكال) باستخدام النيتروجين كغاز خامل. قبل عام 1980، كان يُشغَّل باستخدام جداول مطبوعة. وقد تبيّن أن خوارزمية مناسبة للبرمجة في جهاز مراقبة تخفيف الضغط تحت الماء (وهو حاسوب غوص مبكر ) ستُوفر مزايا. سُميت هذه الخوارزمية في البداية "MK15 (VVAL 18) RTA"، وهي خوارزمية تعمل في الوقت الفعلي للاستخدام مع جهاز إعادة التنفس Mk15. ^{[ 4 ]}  

يُعدّ VVAL 18 نموذجًا حتميًا يستخدم مجموعة بيانات المعهد الطبي البحري للأبحاث الخطية الأسية (NMRI LE1 PDA) لحساب جداول تخفيف الضغط. وقد أسفرت المرحلة الثانية من اختبار حاسوب الغوص التابع للبحرية الأمريكية عن خوارزمية مقبولة، حيث بلغ الحد الأقصى المتوقع لحالات مرض تخفيف الضغط (DCS) أقل من 3.5%، بافتراض أن حدوثها يتبع التوزيع ذي الحدين عند مستوى ثقة 95%.

أظهر استخدام نماذج حركية الغاز الأسية المتناظرة البسيطة الحاجة إلى نموذج يُتيح التخلص من الغاز من الأنسجة بشكل أبطأ. في أوائل ثمانينيات القرن الماضي، طوّرت وحدة الغوص التجريبية التابعة للبحرية الأمريكية خوارزمية تستخدم نموذج تخفيف الضغط مع امتصاص أسي للغاز كما في نموذج هالدين المعتاد، ولكن مع إطلاق خطي أبطأ أثناء الصعود. ويتمثل أثر إضافة الحركية الخطية إلى النموذج الأسي في إطالة مدة تراكم المخاطر لثابت زمني محدد للحجرة. ^{[ 5 ]}

طُوِّر النموذج في الأصل لبرمجة حواسيب تخفيف الضغط لأجهزة إعادة التنفس ذات الدائرة المغلقة ذات الضغط الجزئي الثابت للأكسجين. ^{[ 6 ] [ 7 ]} أسفرت تجارب الغوص الأولية باستخدام خوارزمية أسية-أسية عن معدل إصابة غير مقبول بمرض تخفيف الضغط، لذا تم تعديل النموذج إلى نموذج يستخدم نموذج الإطلاق الخطي، مما أدى إلى انخفاض معدل الإصابة بهذا المرض. طُبِّقت المبادئ نفسها لتطوير خوارزمية وجداول لنموذج الضغط الجزئي الثابت للأكسجين في غوص الهيليوكس. ^{[ 3 ]}

يكون المكون الخطي نشطًا عندما يتجاوز ضغط النسيج الضغط المحيط بمقدار محدد خاص بحجرة النسيج. وعندما ينخفض ​​ضغط النسيج عن هذا المعيار، يُنمذج النسيج باستخدام الحركية الأسية. أثناء امتصاص الغاز، لا يتجاوز ضغط النسيج الضغط المحيط أبدًا، لذا يُنمذج دائمًا باستخدام الحركية الأسية. ينتج عن ذلك نموذج ذو خصائص غير متناظرة مرغوبة، حيث يكون معدل التخلص من الغاز أبطأ من معدل امتصاصه. ^{[ 8 ]} يكون الانتقال من الخطي إلى الأسي سلسًا. ويحدد اختيار ضغط الانتقال ميل المنطقة الخطية بحيث يساوي ميل المنطقة الأسية عند نقطة الانتقال.

أثناء تطوير هذه الخوارزميات والجداول، تم إدراك أنه يمكن استخدام خوارزمية ناجحة لاستبدال مجموعة الجداول غير المتوافقة الحالية لأنماط الغوص المختلفة بالهواء والنيتروكس الموجودة حاليًا في دليل الغوص التابع للبحرية الأمريكية بمجموعة من جداول تخفيف الضغط المتوافقة بشكل متبادل والمستندة إلى نموذج واحد، والذي اقترحه جيرث ودوليت في عام 2007. ^{[ 9 ]} وقد تم ذلك في المراجعة 6 من دليل الغوص التابع للبحرية الأمريكية المنشور في عام 2008، على الرغم من إجراء بعض التغييرات.

• "حاسوب تخفيف الضغط التابع للبحرية الأمريكية" - ف. بتلر