| 【中文题名】 | 呼吸机综合测试平台及呼吸模式的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Ventilator's Synthetic Test Platform and Ventilation Mode |
| 【学科专业】 | 仪器科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-18 |
| 【中关键词】 | 呼吸机,呼吸模式,呼吸机综合测试平台,PI控制器,自适应控制, |
| 【英关键词】 | Ventilator,Ventilation mode,Synthetic platform of ventilator test,PI controller,Adaptive control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>医药卫生器械>其他医疗器械> |
| 【论文摘要】 |
呼吸机是临床抢救和治疗各种原因引起的急慢性呼吸衰减或呼吸功能不全的不可缺少的重要工具。它对提高医疗技术水平,造福患者,必将产生积极的影响。
论文的研究工作主要分为呼吸机综合测试平台的搭建、呼吸模式的仿真、呼吸模式的验证等三个部分。所做的工作是为测试呼吸机的性能构建一种基于虚拟仪器的测试平台,并对呼吸模式进行仿真与实验验证。具体工作如下:
(1)搭建了呼吸机综合测试平台。介绍了系统的总体结构、软硬件设计以及功能实现的全过程。该平台为呼吸模式研究提供了良好的基础。
(2)建立了包括肺及呼吸机在内的呼吸模型。该模型简单而真实地反映了肺与呼吸机之间的结构特点。
(3)将PI控制和自适应控制方法用于基于压力控制的呼吸模式中,并对几种常用呼吸模式(PCV、PSV、SIMV、CPAP)进行了仿真,把仿真结果与呼吸机运行实测波形进行对比,验证了呼吸模型的正确性。
(4)介绍了成比例辅助呼吸模式(PAV)和持续正压呼吸模式(FRCPAP)等高级呼吸模式的理论基础与仿真过程。
呼吸机越来越被医疗界广泛的应用,而我国对呼吸机的研究起步比较晚,对呼吸机的性能还需要进行大量的改... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
9-10 |
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ABSTRACT |
10-11 |
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第一章 绪言 |
11-17 |
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1.1 课题概述 |
11-12 |
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1.1.1 课题来源 |
11 |
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1.1.2 课题产生背景及意义 |
11-12 |
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1.2 国内外发展现状 |
12-14 |
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1.3 课题研究内容及构成 |
14-17 |
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1.3.1 目前国内呼吸机的现状和急需解决的问题 |
14-15 |
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1.3.2 课题主要研究内容及主要贡献 |
15 |
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1.3.3 论文总体介绍 |
15-17 |
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第二章 呼吸机综合测试平台的设计 |
17-30 |
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2.1 呼吸机综合测试平台的概述 |
17-19 |
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2.2 呼吸机综合测试平台的总体设计 |
19-20 |
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2.3 呼吸机综合测试平台的硬件设计 |
20-24 |
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2.3.1 呼吸机 |
21-22 |
|
2.3.2 主动模拟肺 |
22 |
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2.3.3 调理与驱动电路 |
22-23 |
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2.3.4 数据采集卡 |
23-24 |
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2.4 呼吸机综合测试平台的软件设计 |
24-27 |
|
2.4.1 控制与采集 |
25-26 |
|
2.4.2 数据处理 |
26-27 |
|
2.4.3 界面设计 |
27 |
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2.5 呼吸机的测试 |
27-28 |
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2.6 呼吸机综合测试平台与呼吸模式研究的关系 |
28-29 |
|
2.7 本章小结 |
29-30 |
|
第三章 呼吸模型的建立 |
30-39 |
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3.1 主要参数定义 |
30-32 |
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3.1.1 气阻 |
30-32 |
|
3.1.2 顺应性 |
32 |
|
3.2 肺模型的建立 |
32-34 |
|
3.3 带呼吸机时模型的建立 |
34-37 |
|
3.3.1 线性模型的建立 |
35-36 |
|
3.3.2 非线性模型的建立 |
36-37 |
|
3.4 本章小结 |
37-39 |
|
第四章 基于压力的呼吸模式（PBV） |
39-57 |
|
4.1 PI 控制实现PBV |
39-42 |
|
4.1.1 PID 控制器的介绍 |
39-41 |
|
4.1.2 控制系统的建立 |
41 |
|
4.1.3 参数的确定 |
41-42 |
|
4.2 自适应控制实现PBV |
42-46 |
|
4.2.1 控制系统的建立 |
42-43 |
|
4.2.2 参数估计 |
43-46 |
|
4.3 呼气相与吸气相之间的转换 |
46-49 |
|
4.3.1 吸气相向呼气相的转换 |
46-47 |
|
4.3.2 触发 |
47-49 |
|
4.4 常用呼吸模式的实现 |
49-56 |
|
4.4.1 压力控制呼吸模式（PCV） |
49-51 |
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4.4.2 压力支持呼吸模式（PSV） |
51-53 |
|
4.4.3 同步间歇指令性呼吸模式（SIMV） |
53-54 |
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4.4.4 持续气道正压呼吸模式（CPAP） |
54-56 |
|
4.5 本章小结 |
56-57 |
|
第五章 更高水平呼吸模式 |
57-66 |
|
5.1 流量调节持续正压呼吸模式（FRCPAP） |
57-60 |
|
5.2 比例辅助呼吸模式（PAV） |
60-64 |
|
5.2.1 理论上的PAV 系统 |
61-62 |
|
5.2.2 PAV 实际控制 |
62-63 |
|
5.2.3 FRCPAP 方法实现PAV |
63-64 |
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5.3 本章小结 |
64-66 |
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第六章 总结与展望 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-70 |
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附录A 常用呼吸模式实际运行数据 |
70-72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.205633 |
