自動機械通氣的最優(yōu)控制研究

端慧敏，陳愛華，詹寧波

自動機械通氣的最優(yōu)控制研究

端慧敏，陳愛華，詹寧波

目的：研究一種方法使呼吸機通氣量保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，用以改善機械通氣質(zhì)量。方法：利用MATLAB仿真工具建立仿真模型，在總結(jié)大量臨床實踐經(jīng)驗的基礎上，利用遺傳算法和模式搜索算法尋找最優(yōu)的呼吸機參數(shù)向量。結(jié)果：應用最優(yōu)控制算法之后，呼吸機的各生理參數(shù)得到顯著改善。結(jié)論：該自動機械通氣最優(yōu)控制算法不僅可有效維持血酸水平，提高血氧含量，而且有效避免了氣壓傷等機械通氣損傷并發(fā)癥的發(fā)生。

機械通氣；最優(yōu)控制；機械通氣損傷

0 引言

機械通氣是目前廣泛使用的一種生命支持方法。大部分重癥監(jiān)護單元中的患者利用呼吸機進行肺部機械通氣以維持生命。有研究表明，我國醫(yī)院中使用呼吸機進行生命支持的患者超過500萬，這一數(shù)字正逐年增加。使用機械通氣的危重癥患者死亡率為31%～37%[1-2]。39%的患者應用機械通氣方法進行呼吸支持[3]。由于自動機械通氣有著諸多優(yōu)點，未來會有越來越多的患者依賴呼吸機進行通氣治療。但是，機械通氣容易造成患者肺損傷[3-7]。機械通氣肺損傷（ventilator-associated lung injury，VALI）會導致肺炎、永久性肺纖維化和多器官功能衰竭的發(fā)生，從而延長患者在重癥監(jiān)護單元的滯留時間。

目前，機械通氣質(zhì)量的綜合評價方法十分有限，尚未建立一套成熟的機械通氣評價指南和體系。由于地域、醫(yī)院和患者的不同，機械通氣控制管理方法會產(chǎn)生差異，且機械通氣操作也無統(tǒng)一要求[8]。……