時間切換機械通氣過程的建模與仿真
發(fā)布時間:2022-04-25 17:56
目的:在時間切換通氣模式的五個物理過程函數(shù)中,增加吸氣末平臺通氣物理過程,完善機械通氣的流體力學理論。研發(fā)時間切換機械通氣過程的仿真軟件,為進一步的開發(fā)具有各種通氣模式的機械通氣仿真奠定基礎(chǔ)。方法:整理完善具有吸氣末平臺物理過程的數(shù)學模型,推導出機械通氣過程中流速v(t),流率Q(t),潮氣量V(t),肺內(nèi)壓PA(t),氣道壓Paw(t)五個隨時間變化的過程函數(shù)的分段表達式。采用MATLAB語言建立仿真模型,進行仿真得出五個物理過程函數(shù)曲線圖。結(jié)果:仿真曲線與理論曲線對照驗證了仿真模型的正確性。仿真模型可模擬出具有吸氣末平臺物理過程的曲線。仿真軟件可以方便修改參數(shù),模擬不同狀態(tài)下的機械通氣過程。結(jié)論:通過對模型的仿真結(jié)果分析,說明時間切換通氣模式下的物理過程模型得出的結(jié)果與理論曲線吻合。編制的軟件可以模擬通氣機時間切換機械通氣過程的理論曲線,同時具有動態(tài)演示功能。該仿真模型還可以模擬不同患者情況,為構(gòu)建理想的機械通氣流體力學分析演示平臺打下良好的技術(shù)基礎(chǔ),且可進一步開發(fā)用于醫(yī)學多媒體教學。
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的研究目的、涉及軟件及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 時間切換模式仿真所涉及的軟件平臺
1.3.3 主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 機械通氣的基本理論
2.1 機械通氣的工作原理
2.1.1 觸發(fā)
2.1.2 控制
2.1.3 切換
2.2 通氣機的基本組成
2.2.1 動力系統(tǒng)
2.2.2 控制系統(tǒng)
2.2.3 通氣源
2.2.4 輸出氣路
2.3 通氣機的主要工作參數(shù)及變量
2.4 通氣機及通氣對象的相關(guān)物理參量
2.5 改善通氣效果的輔助功能
2.6 流體力學基本理論
2.7 本章小結(jié)
3 時間切換通氣模式物理過程分析及數(shù)學模型的建立
3.1 時間切換通氣模式物理過程分析
3.1.1 初始狀態(tài)
3.1.2 吸氣期
3.1.3 吸氣末平臺期
3.1.4 呼氣期
3.1.5 呼氣末期
3.2 時間切換通氣模式物理過程數(shù)學模型的建立
3.3 本章小結(jié)
4 時間切換通氣模式的計算機仿真系統(tǒng)
4.1 仿真工具及編程原理
4.2 單位換算
4.3 模擬系統(tǒng)流程示意圖
4.4 模擬系統(tǒng)運行界面
4.5 仿真界面設(shè)計原則和步驟
4.5.1 界面設(shè)計原則
4.5.2 界面設(shè)計步驟
4.6 本章小結(jié)
5 時間切換通氣模式的 MATLAB 仿真
5.1 初始值賦值
5.1.1 通氣機設(shè)置
5.1.2 通氣參數(shù)設(shè)置
5.1.3 患者相關(guān)設(shè)置
5.2 時間機械通氣過程中五個物理量的仿真
5.3 未增加吸氣末平臺物理過程的仿真曲線與理論圖對照
5.4 增加吸氣末平臺物理過程的仿真
5.5 MATLAB 仿真界面的動態(tài)仿真
5.5.1 仿真界面設(shè)計技巧
5.5.2 仿真界面
5.6 結(jié)論
5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機械通氣模式新進展[J]. 黃宗翔,黃吉波,彭達明,羅華麗. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2005(11)
[2]兩種新的機械通氣方法—VC+和VS的臨床應用比較[J]. 李振華,鄭欲知. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2004(07)
[3]呼吸機物理性能的測定[J]. 鄭方,劉驥,孫波. 中華麻醉學雜志. 1981 (04)
碩士論文
[1]機械通氣中胸肺順應性的容積依賴性函數(shù)推導[D]. 薛立超.山西醫(yī)科大學 2010
[2]壓力控制通氣物理過程的數(shù)學建模[D]. 武志平.山西醫(yī)科大學 2010
[3]機械通氣物理過程函數(shù)中阻力系數(shù)的解析[D]. 高潔.山西醫(yī)科大學 2008
[4]自主設(shè)計式通氣模式技術(shù)的研究[D]. 李莎莎.山東理工大學 2008
[5]兩種不同模式在COPD呼吸衰竭機械通氣患者中的應用性研究[D]. 劉菲菲.河北醫(yī)科大學 2007
[6]時間切換機械通氣物理過程數(shù)學模型的計算機仿真[D]. 李國華.山西醫(yī)科大學 2005
本文編號:3648067
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的研究目的、涉及軟件及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 時間切換模式仿真所涉及的軟件平臺
1.3.3 主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 機械通氣的基本理論
2.1 機械通氣的工作原理
2.1.1 觸發(fā)
2.1.2 控制
2.1.3 切換
2.2 通氣機的基本組成
2.2.1 動力系統(tǒng)
2.2.2 控制系統(tǒng)
2.2.3 通氣源
2.2.4 輸出氣路
2.3 通氣機的主要工作參數(shù)及變量
2.4 通氣機及通氣對象的相關(guān)物理參量
2.5 改善通氣效果的輔助功能
2.6 流體力學基本理論
2.7 本章小結(jié)
3 時間切換通氣模式物理過程分析及數(shù)學模型的建立
3.1 時間切換通氣模式物理過程分析
3.1.1 初始狀態(tài)
3.1.2 吸氣期
3.1.3 吸氣末平臺期
3.1.4 呼氣期
3.1.5 呼氣末期
3.2 時間切換通氣模式物理過程數(shù)學模型的建立
3.3 本章小結(jié)
4 時間切換通氣模式的計算機仿真系統(tǒng)
4.1 仿真工具及編程原理
4.2 單位換算
4.3 模擬系統(tǒng)流程示意圖
4.4 模擬系統(tǒng)運行界面
4.5 仿真界面設(shè)計原則和步驟
4.5.1 界面設(shè)計原則
4.5.2 界面設(shè)計步驟
4.6 本章小結(jié)
5 時間切換通氣模式的 MATLAB 仿真
5.1 初始值賦值
5.1.1 通氣機設(shè)置
5.1.2 通氣參數(shù)設(shè)置
5.1.3 患者相關(guān)設(shè)置
5.2 時間機械通氣過程中五個物理量的仿真
5.3 未增加吸氣末平臺物理過程的仿真曲線與理論圖對照
5.4 增加吸氣末平臺物理過程的仿真
5.5 MATLAB 仿真界面的動態(tài)仿真
5.5.1 仿真界面設(shè)計技巧
5.5.2 仿真界面
5.6 結(jié)論
5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機械通氣模式新進展[J]. 黃宗翔,黃吉波,彭達明,羅華麗. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2005(11)
[2]兩種新的機械通氣方法—VC+和VS的臨床應用比較[J]. 李振華,鄭欲知. 醫(yī)療設(shè)備信息. 2004(07)
[3]呼吸機物理性能的測定[J]. 鄭方,劉驥,孫波. 中華麻醉學雜志. 1981 (04)
碩士論文
[1]機械通氣中胸肺順應性的容積依賴性函數(shù)推導[D]. 薛立超.山西醫(yī)科大學 2010
[2]壓力控制通氣物理過程的數(shù)學建模[D]. 武志平.山西醫(yī)科大學 2010
[3]機械通氣物理過程函數(shù)中阻力系數(shù)的解析[D]. 高潔.山西醫(yī)科大學 2008
[4]自主設(shè)計式通氣模式技術(shù)的研究[D]. 李莎莎.山東理工大學 2008
[5]兩種不同模式在COPD呼吸衰竭機械通氣患者中的應用性研究[D]. 劉菲菲.河北醫(yī)科大學 2007
[6]時間切換機械通氣物理過程數(shù)學模型的計算機仿真[D]. 李國華.山西醫(yī)科大學 2005
本文編號:3648067
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/jjyx/3648067.html
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