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呼吸机通气模式建模仿真及实现

贺少恒  
【摘要】:呼吸机是用于临床抢救和治疗各种原因引起的急慢性呼吸衰竭或呼吸功能不全的不可或缺的重要工具,已经成为各大医院必备的重要医疗器械。而呼吸机的人机交互界面和通气模式直接影响着呼吸机的实用性和治疗效果,因而越来越受到研究人员的重视。本文依据实用性原则,运用模块化设计方法,设计呼吸机人机交互界面;同时搭建呼吸系统和呼吸机模型,并对通气模式进行仿真和验证。论文主要工作如下: 1.按照实用性设计原则,以嵌入式UC/OS-Ⅱ系统和UC/GUI作为开发平台,设计实现了呼吸机人机交互界面,达到了预定的显示效果。文章探讨了呼吸机界面设计规划和实现问题,界面程序移植至嵌入式UC/OS-Ⅱ系统的技术问题,及此系统下触摸屏驱动编写问题。2.根据呼吸系统动力学特性和呼吸机各组件参数建立了呼吸系统和呼吸机模型,通过呼吸机实际测量数据验证了模型的可靠性。3.对PCV模式应用开环控制且对PSV模式应用闭环PI控制,比较模型仿真结果和实际测量结果,验证模型的实用性。同时,推导出与患者生理特性相关的PCV模式开环控制方法,并针对临床需要对PCV模式控制方法进行了改进,通过仿真验证了改进方案的控制效果。


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