本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的麻醉靶控輸注研究

  更多相關(guān)文章： 麻醉深度 靶控輸注 模糊控制 PID控制 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

【摘要】：靶控輸注是以人體藥代動(dòng)力學(xué)和藥效動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)目標(biāo)藥物濃度,以適當(dāng)?shù)乜刂苹颊呗樽砩疃鹊囊环N靜脈給藥方法,對(duì)提高臨床麻醉的品質(zhì)有重要意義。閉環(huán)麻醉靶控輸注,實(shí)現(xiàn)了對(duì)患者麻醉深度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和麻醉藥物輸注過(guò)程的反饋控制,可以有效降低臨床麻醉過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn),減輕病人的痛苦,提升了開(kāi)環(huán)靶控輸注的有效性,具有更高的臨床應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究基于智能模糊邏輯控制論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論構(gòu)建閉環(huán)麻醉靶控輸注控制系統(tǒng)的方法和策略。從臨床麻醉學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、麻醉深度監(jiān)測(cè)技術(shù)和前景、靶控輸注對(duì)象模型的發(fā)展趨勢(shì)、靶控輸注系統(tǒng)的現(xiàn)狀和前景以及智能模糊邏輯控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理等基本內(nèi)容出發(fā),詳細(xì)描述臨床閉環(huán)麻醉靶控輸注系統(tǒng)的基本原理圖和設(shè)計(jì)方案。以基于生理的人體異丙酚藥代和藥效循環(huán)模型為基礎(chǔ),以腦電雙頻譜指數(shù)(BIS)為麻醉深度監(jiān)測(cè)控制參數(shù),利用智能模糊控制的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則庫(kù),設(shè)計(jì)智能模糊控制與PID有機(jī)結(jié)合的組合智能控制器,智能整定PID各個(gè)參數(shù),對(duì)基于模糊自適應(yīng)整定PID控制的臨床麻醉靶控輸注過(guò)程控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。模糊PID控制利用根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)建立的模糊控制知識(shí)庫(kù)來(lái)調(diào)控控制變量,控制過(guò)程與被控對(duì)象的生理結(jié)構(gòu)和參數(shù)沒(méi)有關(guān)系,因此能夠更好地處理控制過(guò)程參數(shù)整定與麻醉患者生理參數(shù)的差異性之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化給藥,擴(kuò)大靶控輸注麻醉對(duì)象的適用范圍。利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能,設(shè)計(jì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,進(jìn)行PID參數(shù)實(shí)時(shí)整定后,對(duì)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID閉環(huán)控制的臨床麻醉靶控輸注過(guò)程控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,求解給藥速率曲線和BIS時(shí)間曲線。通過(guò)比較和分析基于智能模糊自適應(yīng)整定PID控制和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的臨床麻醉靶控輸注過(guò)程控制方案,評(píng)價(jià)系統(tǒng)響應(yīng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性,同時(shí)將基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方案與臨床實(shí)際麻醉控制對(duì)比,分析其優(yōu)缺點(diǎn),找出需要改進(jìn)的地方。為臨床麻醉靶控輸注的智能化和個(gè)體化給藥提供參考和指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：麻醉深度 靶控輸注 模糊控制 PID控制 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 麻醉靶控輸注的研究背景和意義11-12
• 1.2 麻醉靶控輸注國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 靶控輸注系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 靶控輸注控制方法研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究背景14-15
• 1.4 本文的研究基礎(chǔ)15-16
• 1.4.1 麻醉靶控輸注的生理基礎(chǔ)15
• 1.4.2 麻醉靶控輸注的對(duì)象模型15-16
• 1.4.3 麻醉深度的監(jiān)測(cè)方法16
• 1.5 本文的研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.6 本文的結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 麻醉深度監(jiān)測(cè)方法18-21
• 引言18
• 2.1 麻醉深度監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)18
• 2.2 麻醉深度監(jiān)測(cè)常見(jiàn)指標(biāo)18-20
• 2.3 本文研究所用的麻醉深度監(jiān)測(cè)指標(biāo)20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 麻醉靶控輸注的對(duì)象模型介紹21-31
• 引言21
• 3.1 常見(jiàn)藥物模型種類及特點(diǎn)21-22
• 3.2 本文所采用的模型結(jié)構(gòu)介紹22-26
• 3.3 本文所采用對(duì)象模型的參數(shù)列表26-27
• 3.4 本文所用對(duì)象模型的傳遞函數(shù)27
• 3.5 基于MATLAB的PBPK模型仿真27-30
• 3.5.1 MATLAB的簡(jiǎn)介28
• 3.5.2 PBPK模型仿真28-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于不同控制理論的TCI控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31-45
• 引言31
• 4.1 基于傳統(tǒng)PID控制的TCI控制系統(tǒng)31-33
• 4.1.1 PID簡(jiǎn)介31
• 4.1.2 PID控制微分方程及其參數(shù)的作用31-32
• 4.1.3 基于傳統(tǒng)PID控制的TCI控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32
• 4.1.4 基于傳統(tǒng)PID控制的TCI控制系統(tǒng)的工作流程32-33
• 4.2 基于自適應(yīng)模糊PID控制的TCI控制系統(tǒng)33-39
• 4.2.1 模糊控制的基本原理33-35
• 4.2.2 模糊PID控制器的種類35-36
• 4.2.3 基于自適應(yīng)模糊PID控制的TCI控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)36-39
• 4.2.4 基于自適應(yīng)模糊PID控制的TCI控制系統(tǒng)的工作流程39
• 4.3 基于模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的TCI控制系統(tǒng)39-43
• 4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理39-40
• 4.3.2 模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)40-41
• 4.3.3 基于模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的TCI控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41-43
• 4.3.4 基于模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的TCI控制系統(tǒng)的工作流程43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 第五章 控制系統(tǒng)模型仿真及結(jié)果分析45-61
• 引言45
• 5.1 基于傳統(tǒng)PID控制的TCI控制系統(tǒng)的仿真45-48
• 5.1.1 仿真結(jié)構(gòu)圖45-46
• 5.1.2 仿真結(jié)果分析46-48
• 5.2 基于自適應(yīng)模糊PID控制的TCI控制系統(tǒng)的仿真48-54
• 5.2.1 仿真結(jié)構(gòu)圖48-53
• 5.2.2 仿真結(jié)果分析53-54
• 5.3 基于模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的TCI控制系統(tǒng)的仿真54-57
• 5.3.1 仿真結(jié)構(gòu)圖54-55
• 5.3.2 仿真結(jié)果分析55-57
• 5.4 仿真結(jié)果與臨床實(shí)際對(duì)比分析57-60
• 5.4.1 臨床實(shí)際數(shù)據(jù)記錄57-58
• 5.4.2 仿真結(jié)果58-59
• 5.4.3 結(jié)果分析59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-64
• 工作總結(jié)61-62
• 工作展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄68-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果74-75
• 致謝75-76
• 附件76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1112272