呼吸機控制理論與應用技術.doc

呼吸機控制理論與應用技術 ，呼吸機控制理論與應用技術。
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呼吸機控制理論與應用技術 呼吸機的基木結(jié)構(gòu)主要由電子控制和氣路2大部分組成。
氣路部分主要是一 個氣體傳送系統(tǒng)，包括氣體供應(氣體儲存、壓力支持)、氣體傳輸、壓力流量監(jiān)測 和校正。
壓縮空氣、氧氣按設置所需的比例混合后，通過管道及相關伺服閥門以 設置的氣壓、流速送到病人端。
流量傳感器將測量到的實際值饋送到電子控制部 分與面板設置值比較，利用兩者間的誤差通過控制伺服閥門來調(diào)節(jié)吸入和呼出 氣體。
電子控制部分的主要功能是控制呼吸機以一定的頻率、潮氣量進行通氣， 同時監(jiān)測相應傳感器的反饋數(shù)據(jù)超過限定范圍時報警提示。
2呼吸機控制理論 呼吸機控制理論源于自動控制科學，自動控制理論自創(chuàng)立以來經(jīng)過了3代的發(fā)展: 第1代為20世紀初開始形成并與50年代趨于成熟的經(jīng)典反饋控制理論;第2代為20 世紀50,60年代在線性代數(shù)的數(shù)學基礎上發(fā)展起來的現(xiàn)代控制理論;第3代為20世 紀60年代中期即已萌芽，在發(fā)展中綜合了人工智能、自動控制、運籌學、信息論 等多學科的最新成果并在此基礎上形成智能控制理論。
經(jīng)典控制理論本質(zhì)上是 頻域方法)和現(xiàn)代控制理論本質(zhì)上是時域方法)都是建立在控制對象精確模型上 的控制理論，而實際上的呼吸機系統(tǒng)中的控制對象和過程大多具有非線性、時變 性、變結(jié)構(gòu)、不穩(wěn)定性、多層次、多因素等特點，難以建立精確的數(shù)學模型。
因此 ，醫(yī)學工程專家和學者希望能從要解決問題領域的知識出發(fā)，利用熟練操作者的 豐富經(jīng)驗、思維和判斷能力，來實現(xiàn)對醫(yī)療設備復雜系統(tǒng)的控制，這就是基于知 識的不依賴于精確的數(shù)學模型的智能控制。
呼吸機控制的發(fā)展經(jīng)歷了由開環(huán)到閉環(huán)，由單變量控制、單變量反饋到多變 量控制、多變量反饋的演化。
現(xiàn)在的呼吸機多為閉環(huán)多變量控制、多變量反饋型 。
檢測反饋參數(shù)主要有吸入O2值、平均呼出CO2值、潮氣末CO2值、動脈CO2值、 動脈O2值及動脈pH值等。
控制量多為吸入壓力、潮氣量、呼吸頻率、吸呼比（I:E） 、流速及空氧混合比等。
對檢測參數(shù)的測量有侵入式(如對動