呼吸机控制理论与应用技术.doc

呼吸机控制理论与应用技术 ，呼吸机控制理论与应用技术。
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呼吸机控制理论与应用技术 呼吸机的基木结构主要由电子控制和气路2大部分组成。
气路部分主要是一 个气体传送系统，包括气体供应(气体储存、压力支持)、气体传输、压力流量监测 和校正。
压缩空气、氧气按设置所需的比例混合后，通过管道及相关伺服阀门以 设置的气压、流速送到病人端。
流量传感器将测量到的实际值馈送到电子控制部 分与面板设置值比较，利用两者间的误差通过控制伺服阀门来调节吸入和呼出 气体。
电子控制部分的主要功能是控制呼吸机以一定的频率、潮气量进行通气， 同时监测相应传感器的反馈数据超过限定范围时报警提示。
2呼吸机控制理论 呼吸机控制理论源于自动控制科学，自动控制理论自创立以来经过了3代的发展: 第1代为20世纪初开始形成并与50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第2代为20 世纪50,60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第3代为20世 纪60年代中期即已萌芽，在发展中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论 等多学科的最新成果并在此基础上形成智能控制理论。
经典控制理论本质上是 频域方法)和现代控制理论本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上 的控制理论，而实际上的呼吸机系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变 性、变结构、不稳定性、多层次、多因素等特点，难以建立精确的数学模型。
因此 ，医学工程专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发，利用熟练操作者的 丰富经验、思维和判断能力，来实现对医疗设备复杂系统的控制，这就是基于知 识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。
呼吸机控制的发展经历了由开环到闭环，由单变量控制、单变量反馈到多变 量控制、多变量反馈的演化。
现在的呼吸机多为闭环多变量控制、多变量反馈型 。
检测反馈参数主要有吸入O2值、平均呼出CO2值、潮气末CO2值、动脉CO2值、 动脉O2值及动脉pH值等。
控制量多为吸入压力、潮气量、呼吸频率、吸呼比（I:E） 、流速及空氧混合比等。
对检测参数的测量有侵入式(如对动