闭环TCI系统的研究与设计

发布时间：2017-11-10 07:33

  本文关键词：闭环TCI系统的研究与设计

  更多相关文章： 麻醉靶控 PID闭环控制 模拟键盘 串口通信 麻醉深度

【摘要】：TCI是基于药代动力学以调节血浆或效应室的药物浓度为目标的精准靶控输注方法。传统的单通道开环TCI系统,需要麻醉医生在整个手术过程中通过观察病人生理特征的变化,并结合自己的临床经验对多种麻醉药物的靶浓度进行手动调整。这种方式的缺陷是多种药物靶浓度不能同时更新,因此会影响麻醉效果的稳定性。此外,这种方式对医生的依赖性较大,且不能实时监控病人的身体状况,存在较大的临床风险。基于此,本文提出闭环TCI系统,实现双通道并行闭环控制,有效减少对医生的依赖,增加给药的稳定性。该系统硬件上包括一台PC机、两台注射泵和一台Narcotrend监测仪,软件上采用Qt C++编写。首先,系统通过串口通信获取病人在手术过程中的脑电信息。然后通过控制算法计算出丙泊酚和瑞芬太尼两种药物新的靶浓度。最后利用窗口函数和模拟键盘敲击事件的办法将新的靶浓度更新到TCI靶控软件stanpump中,从而使注射泵做出相应的调整。系统具体有以下特点：1)利用模拟键盘技术完成了TCI的闭环控制,不需要添加额外的单片机对注射泵进行控制,高效且节省资源；2)系统自动计算新的靶浓度,减少了麻醉医生的工作量,也避免人工操作引起的失误,同时使系统更加高效和稳定；3)实时监控病人在整个手术过程中生理特征参数的变化,出现异常时可以及时发现处理,使病人在手术过程中更加安全；4)一台PC机可以完成对两个注射泵的控制,使两种药物的靶浓度可以同时更新且系统体积小,既节省资源又麻醉效果更佳；5)系统程序使用Qt C++高级语言进行模块化编写,便于以后进行优化升级,且具有友好的人机交互界面,方便使用。在解放军xx医院的临床验证结果表明：通过丙泊酚和瑞芬太尼两种麻醉药物的并行通道试验,系统可以完成麻醉输注的工作并且药效比传统模式更胜一筹。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;R614

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