【摘要】：呼吸是一個重要的生理過程,它可以維持人的生命體征的穩(wěn)定。呼吸疾病比如哮喘、慢性支氣管炎、支氣管擴(kuò)張、間歇性睡眠綜合癥在全世界廣泛的發(fā)生。根據(jù)WHO在2016的社會調(diào)查中發(fā)現(xiàn),超過2億3500萬人患有哮喘,每年有超過300萬人死于慢性阻塞性肺病。因此為了有效地、準(zhǔn)確地評價心肺功能,呼吸監(jiān)測是呼吸系統(tǒng)疾病及ICU管理中的一個重要組成部分。本研究從呼吸力學(xué)的角度結(jié)合數(shù)學(xué)方法去優(yōu)化人的呼吸參數(shù),在滿足測量設(shè)備的便攜性的基礎(chǔ)上,采用數(shù)學(xué)方法和上位機(jī)處理相結(jié)合的方式有效的對測量精度進(jìn)行優(yōu)化。本研究的呼吸監(jiān)測系統(tǒng)采用高精度的差壓式呼吸傳感器結(jié)合差壓呼吸管道,在管道的設(shè)計方面,在采用了有限元分析方法的基礎(chǔ)上利用控制變量法有效的對在臨床試驗上的偏差進(jìn)行優(yōu)化達(dá)到更接近理論值的效果。同時借助傳統(tǒng)的呼吸力學(xué)的測量理論,包括測量流量的伯努利方程和氣體質(zhì)量守恒方程以及測量濃度的非分光紅外方法,結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波,擬合,預(yù)測最終得出滿意的結(jié)果。最后采用該系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的實驗,應(yīng)用控制變量法對采集的數(shù)據(jù)對呼吸管道進(jìn)行改進(jìn),對呼吸流量和濃度進(jìn)行臨床實驗并和專業(yè)的呼吸機(jī)進(jìn)行比較。通過長時間的大跨度時間間隔的實驗,表明該呼吸機(jī)不需要對呼吸氣體進(jìn)行提前的處理,具有良好的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;TH789
【圖文】：

式的呼吸機(jī)就已經(jīng)區(qū)分為無創(chuàng)通氣和有作為載體進(jìn)行氣體交換[12,13]。但是受限及其粗糙致使后期并發(fā)癥變多成功率變”到第一代第二代呼吸機(jī)，經(jīng)過幾代人理論的不斷的創(chuàng)新基于 NDIR 和流量伯種類型的呼吸機(jī)得到長足的發(fā)展，尤其的呼吸機(jī)成本和精度都有了長足的進(jìn)步史中，主要有主流式呼吸機(jī)和旁流式呼接串聯(lián)到麻醉機(jī)或者呼吸機(jī)的管道中，實時的測量，采集模塊采集數(shù)據(jù)通過電和顯示[14,15,16]。主流式呼吸機(jī)具有實時數(shù)據(jù)與被測人員的呼吸同步，達(dá)到減少

根據(jù)傳感器在呼吸機(jī)的位置的不同，使用取樣流式的實現(xiàn)方式是將測量裝置直接安插在病吸流量進(jìn)行檢測，它的優(yōu)點是可以很直觀的有很強(qiáng)的反應(yīng)速度和很好的管道利用率[20]。和病人的唾液等對管道的污染小。同時由于易丟失數(shù)據(jù)，可以保證數(shù)據(jù)的完好程度。但容易對老年人和新生兒進(jìn)行插管測量，會產(chǎn)呼吸機(jī)主要是從管道中檢測呼吸流量進(jìn)而進(jìn)的呼吸管道的通氣回路中，這樣就避免了呼量�？梢詫Σ∪诉M(jìn)行未插管的檢測，可以直處就是測量數(shù)據(jù)的反應(yīng)速度較慢，在進(jìn)行小量數(shù)據(jù)[24,25,26]。

圖 1-3.高斯函數(shù)的函數(shù)的設(shè)計，我們采用了一維的高斯分布：圖 1-4.一維的高斯分布很多重要的性質(zhì)，在進(jìn)行流量的處理的時候，由于高斯分有負(fù)值，而是全部是正數(shù)，則可知，僅需要取均值周圍的可，在本實驗中我們用到了一個標(biāo)準(zhǔn)差為 1.0 的整數(shù)值

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本文編號：2802965