抢救危重病人的心血管循环反馈治疗仪及动物实验

目的：国内外医疗仪器的发展正朝着自动化、智能化、模块化方向发展，但主要集中于诊断方面，用于治疗仪器极少，本仪器目的是为危重病人的抢救。材料与方法：本仪器是综合临床成功经验设计研制，程序结合实验中数学模型汇编，通过在线闭环自动检测，直接、快速、连续、高密度地采集血压，肺毛细血管契压（PCW）、心率等重要生理参数，经压力传感器、A／D转换卡实时连续地输入计算机，通过用户界面人机对话，由医生选择药物，经数学模型及程序的运算，D／A转换器输出指令经输液器控制给药量，药物在机体反应及时、迅速地反馈回计算机，计算机不断更新计算结果，以此调节给药速率及剂最。此外该系统还有监控、报警、故障自诊断、智能化运行等特点。结果：通过八只犬的实验表明。计算机取样及时、准确、快速。给药结果证明能按照预期设计要求达到治疗目的。结论：传统的临床治疗方法从收集病人数据到决定准确的给药节反馈过程太长，还有不少人为及计算的干扰和误差，因此抢救成功率极低。该系统从获取血压变化到多次反馈调整给药整个周期短、计算准确，疗效可靠。是一个很有发展前景的抢救危重病人的仪器，目前该仪器仍待进入临床评价。     

抢救危重病人的心血管循环反馈治疗仪及动物实验

目的 国内外医疗仪器的发展正朝着自动化、智能化、模块化方向发展，但主要集中于诊断方面，用于治疗仪器极少，设计原理及工作程序 心血管循环反馈治疗仅是综合临床上的丰富成功经验设计研制的，其程序结合实验中的数学模型汇编而成，通过在线闭环自动检测，直接、快速、连续、高密度地采集血压，肺毛细血管契压（PCW）、心率等重要生理参数，经压力传感器、A/D转换卡实时连续地输入计算机，通过用户界面人机对话，由医生选择药物，经数学模型及程序的运算，D/A转换器输出指令经输液器来控制给药量，而药物在机体的反应又及时、迅速地经在线闭环自动检测系统反馈回计算机，计算机不断更新计算结果，以此调节给药的速率及剂量，此外该系统还具有监控、报警、故障白诊断、智能化运行等特点。实验结果 通过八只犬的实验表明，计算机取样及时、准确、快速，可以避免一些人为的误差以及取样间隔时间过长的不足，实验中给药结果证明能按照预期设计要求达到治疗目的，因此实用性强，高科技含量高，可以预测将来应用于临床抢救危重病人，可靠性、精确性将大大高于传统方法。讨论 传统的临床治疗方法从收集病人数据到决定准确的给药量反馈过程太长，还有不少人为及计算的干扰和误差，因此抢救成功率极低，动物试验中发现该系统从获取血压变化到多次反馈调整给药整个周期短（2-5min）、计算准确，疗效可靠。当某药无效则可以及时提示医生换药，为临床争取了时间，是一个很有发展前景的抢救危重病人的系统与仪器，目前该系统及仪器仍待进入临床评价。     

抢救危重病人的心血管循环反馈治疗仪及动物实验

目的国内外医疗仪器的发展正朝着自动化、智能化、模块化方向发展, 但主要集中于诊断方面,用于治疗仪器极少.设计原理及工作程序心血管循环反馈治疗仪是综合临床上的丰富成功经验设计研制的,其程序结合实验中的数学模型汇编而成,通过在线闭环自动检测,直接、快速、连续、高密度地采集血压, 肺毛细血管契压(PCW)、心率等重要生理参数,经压力传感器、A/D转换卡实时连续地输入计算机.通过用户界面人机对话,由医生选择药物,经数学模型及程序的运算,D/A转换器输出指令经输液器来控制给药量,而药物在机体的反应又及时、迅速地经在线闭环自动检测系统反馈回计算机,计算机不断更新计算结果,以此调节给药的速率及剂量.此外该系统还具有监控、报警、故障自诊断、智能化运行等特点.实验结果通过八只犬的实验表明,计算机取样及时、准确、快速,可以避免一些人为的误差以及取样间隔时间过长的不足.实验中给药结果证明能按照预期设计要求达到治疗目的.因此实用性强,高科技含量高,可以预测将来应用于临床抢救危重病人,可靠性、精确性将大大高于传统方法.讨论传统的临床治疗方法从收集病人数据到决定准确的给药量反馈过程太长,还有不少人为及计算的干扰和误差,因此抢救成功率极低.动物试验中发现该系统从获取血压变化到多次反馈调整给药整个周期短(2～5min)、计算准确,疗效可靠.当某药无效则可以及时提示医生换药,为临床争取了时间.是一个很有发展前景的抢救危重病人的系统与仪器,目前该系统及仪器仍待进入临床评价.     

基于模糊自适应PID控制的麻醉靶控输注智能化研究

目的:麻醉靶控输注是在人体药代动力学与药效学基础上,通过调节目标药物浓度以达到控制麻醉深度的目的。控制过程的改善有利于实现麻醉的智能化和个性化给药。方法:提出一种基于脑电双频指数的模糊自适应PID麻醉靶控输注算法,应用基于异丙酚的生理药代动力学模型,以设定的脑电双频指数值为控制目标,利用模糊控制的经验规则库整定PID各个参数,对病人的麻醉剂量和给药方法给予参考和指导,保障病人的安全和手术的顺利进行。结果:实验仿真过程中,PID各参数实现了在线整定,麻醉靶控输注系统的动态和静态性能良好。结论:基于模糊自适应PID整定的麻醉靶控输注控制从理论和实践上为麻醉靶控输注的控制提供了一种新的智能化控制方案。     

适用于智能电外科设备的输出功率反馈控制模块设计

智能电外科设备通过功率控制,实现作用于不同组织时保持输出功率特性不变,从而保护组织不被烧伤,以达到良好的手术效果,其中输出功率反馈控制模块是其核心技术之一。我们设计的反馈控制模块由输出电压、电流检测电路以及单片机控制电路组成,与开关电源模块和射频功率放大器模块构成闭环反馈回路,通过实时检测表征负载上的电压、电流信号,结合单片机内部嵌入的PID控制算法,能够自动控制射频能量工作在不同模式;实验结果表明,PID控制算法中被控量从零输出到满量程输出所需时间在25.0 ms以内,实际输出值与预设值误差在±5%以内,并且能够根据负载阻抗变化自动调节输出工作在不同模式。该模块能够快速、准确且稳定地控制输出达到预设值,从而实现自适应功率控制方式,为开发智能电外科设备提供核心技术基础。     

多变量输液系统—麻醉狗上动脉压和心输出量的自适应控制

在心肌梗塞、心脏病及心脏手术过程中通常需要同时控制血压及心输出量,为了达到这一控制目的,有必要同时调节血管收缩药及血管舒张药。本文采用多巴酚丁胺(DBT)及硝普钠(SNP)为输入,心输出量及平均动脉压为输出,构成双输入,双输出控制系统,实现同时控制血压及心输出量的目的。控制超前步滑动平均控制器[the control advance moving average controller(CAMAC)]是一种用于控制带有未知或可变死区时间的非最小相位系统的自校正控制器,其基本作用原理     

心率反馈调节系统的数学模型及其仿真研究

我们研究了由于血压变化引起心率变化的生理反馈调节机理 ,并建立了心率反馈调节系统的连续闭环数学模型。在此基础上进行了计算机数值仿真研究 ,仿真结果验证了该调节系统具有抑制有限幅度血压波动的能力。本研究的工作对于某些高血压症的病理研究具有一定的参考价值。     

基于气压驱动的循环肿瘤细胞分选进样系统的设计与实现

本研究开发了一种基于气压驱动的循环肿瘤细胞分选进样系统。采用上下位机控制结构,以STM32F103ZET6为气压控制核心,通过控制电路输出精度为0.001 V的控制电压信号,配合压力控制模块精确控制气压输出,并通过气体压力和液体流量采集模块,实时采集进样过程中的气体压力与液体流量参数,将液体流量信号作为比例-积分-微分控制器(proportion-integral-derivative,PID)的反馈量,实现系统的闭环流量调节,并将气体压力及液体流量通过上位机实时显示。对该进样系统用模拟外周血液进行不同流速下的进样实验,验证系统控制流量输出的可靠性。结果显示,其组内相关系数均大于0.85,证明该压力进样控制系统具有良好的可靠性,可为提高循环肿瘤细胞的分选效果提供技术保障。     

基于大脑状态指数的粒子群优化-模糊麻醉闭环控制

针对麻醉用药的个体差异,术中麻醉维持的复杂性和不确定性,以及当前监测手段存在的缺陷,传统麻醉深度PID控制器不能满足其非线性控制需要,而以往麻醉深度(DOA)模糊控制器的规则完全依赖于经验调节,因此无法达到预期的控制效果。本研究建立了以大脑状态指数(CSI)为反馈变量的模糊麻醉闭环控制系统,并采用粒子群算法同时优化基于CSI的变化和异丙酚输出率之间的模糊控制规则和隶属度函数。通过系统仿真将CSI值的目标设定在40和30,并加入高斯噪声以模拟临床干扰。实验表明,该系统能准确、快速、平稳地达到CSI预设值,且在噪声干扰下,无明显扰动。经粒子群优化(PSO)过的基于CSI模糊控制器应用在DOA闭环控制系统具有较好的稳定性及鲁棒性。     

采用自校正调节器的血压自适应控制

本文给出了一个用于血压控制的自动给药系统。控制器采用二阶自回归移动平均药物响应模型,模型参数估计使用递推最小二乘法。在兔子上的实验表明,这种自适应控制大大改善了血压控制给药系统的性能。