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时间切换机械通气过程的建模与仿真

发布时间:2022-04-25 17:56
  目的:在时间切换通气模式的五个物理过程函数中,增加吸气末平台通气物理过程,完善机械通气的流体力学理论。研发时间切换机械通气过程的仿真软件,为进一步的开发具有各种通气模式的机械通气仿真奠定基础。方法:整理完善具有吸气末平台物理过程的数学模型,推导出机械通气过程中流速v(t),流率Q(t),潮气量V(t),肺内压PA(t),气道压Paw(t)五个随时间变化的过程函数的分段表达式。采用MATLAB语言建立仿真模型,进行仿真得出五个物理过程函数曲线图。结果:仿真曲线与理论曲线对照验证了仿真模型的正确性。仿真模型可模拟出具有吸气末平台物理过程的曲线。仿真软件可以方便修改参数,模拟不同状态下的机械通气过程。结论:通过对模型的仿真结果分析,说明时间切换通气模式下的物理过程模型得出的结果与理论曲线吻合。编制的软件可以模拟通气机时间切换机械通气过程的理论曲线,同时具有动态演示功能。该仿真模型还可以模拟不同患者情况,为构建理想的机械通气流体力学分析演示平台打下良好的技术基础,且可进一步开发用于医学多媒体教学。 

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本课题的研究目的、涉及软件及主要内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 时间切换模式仿真所涉及的软件平台
        1.3.3 主要内容
    1.4 本章小结
2 机械通气的基本理论
    2.1 机械通气的工作原理
        2.1.1 触发
        2.1.2 控制
        2.1.3 切换
    2.2 通气机的基本组成
        2.2.1 动力系统
        2.2.2 控制系统
        2.2.3 通气源
        2.2.4 输出气路
    2.3 通气机的主要工作参数及变量
    2.4 通气机及通气对象的相关物理参量
    2.5 改善通气效果的辅助功能
    2.6 流体力学基本理论
    2.7 本章小结
3 时间切换通气模式物理过程分析及数学模型的建立
    3.1 时间切换通气模式物理过程分析
        3.1.1 初始状态
        3.1.2 吸气期
        3.1.3 吸气末平台期
        3.1.4 呼气期
        3.1.5 呼气末期
    3.2 时间切换通气模式物理过程数学模型的建立
    3.3 本章小结
4 时间切换通气模式的计算机仿真系统
    4.1 仿真工具及编程原理
    4.2 单位换算
    4.3 模拟系统流程示意图
    4.4 模拟系统运行界面
    4.5 仿真界面设计原则和步骤
        4.5.1 界面设计原则
        4.5.2 界面设计步骤
    4.6 本章小结
5 时间切换通气模式的 MATLAB 仿真
    5.1 初始值赋值
        5.1.1 通气机设置
        5.1.2 通气参数设置
        5.1.3 患者相关设置
    5.2 时间机械通气过程中五个物理量的仿真
    5.3 未增加吸气末平台物理过程的仿真曲线与理论图对照
    5.4 增加吸气末平台物理过程的仿真
    5.5 MATLAB 仿真界面的动态仿真
        5.5.1 仿真界面设计技巧
        5.5.2 仿真界面
    5.6 结论
    5.7 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]机械通气模式新进展[J]. 黄宗翔,黄吉波,彭达明,罗华丽.  医疗设备信息. 2005(11)
[2]两种新的机械通气方法—VC+和VS的临床应用比较[J]. 李振华,郑欲知.  医疗设备信息. 2004(07)
[3]呼吸机物理性能的测定[J]. 郑方,刘骥,孙波.  中华麻醉学杂志. 1981 (04)

硕士论文
[1]机械通气中胸肺顺应性的容积依赖性函数推导[D]. 薛立超.山西医科大学 2010
[2]压力控制通气物理过程的数学建模[D]. 武志平.山西医科大学 2010
[3]机械通气物理过程函数中阻力系数的解析[D]. 高洁.山西医科大学 2008
[4]自主设计式通气模式技术的研究[D]. 李莎莎.山东理工大学 2008
[5]两种不同模式在COPD呼吸衰竭机械通气患者中的应用性研究[D]. 刘菲菲.河北医科大学 2007
[6]时间切换机械通气物理过程数学模型的计算机仿真[D]. 李国华.山西医科大学 2005



本文编号:3648067

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