Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng điều khiển dòng chảy phản hồi từ oximetry cho liệu pháp oxy
Tóm tắt
Đối với nhiều bệnh nhân mắc Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính (COPD), độ bão hòa oxy động mạch trong khi được nhận Liệu pháp Oxy Dài Hạn (LTOT) thường giảm xuống dưới ngưỡng chấp nhận (SpO2 < 90%) trong suốt thời gian dài khi thực hiện các hoạt động hàng ngày. Sử dụng một bộ điều khiển vòng kín, chúng tôi đã đánh giá một phương pháp mô phỏng để tự động điều chỉnh lưu lượng oxy theo nhu cầu oxy đo được. Chế độ điều khiển vòng kín được triển khai trong một mô phỏng trên Simulink™. Phản hồi từ một máy đo oxy xung đã được sử dụng để duy trì mục tiêu SpO2 là 91% bằng cách thay đổi lưu lượng oxy cung cấp cho bệnh nhân. Bộ điều khiển đã được đánh giá bằng cách sử dụng một mô hình để xấp xỉ phản ứng độ bão hòa oxy động mạch của bệnh nhân, bao gồm các sự kiện thiếu oxy từ các rối loạn nhân tạo cũng như dữ liệu oximetry đã ghi nhận từ bệnh nhân. Bộ điều khiển mô phỏng tạo ra sự cải thiện về độ bão hòa oxy động mạch trong suốt một loạt các tần số rối loạn khác nhau. Nó triệt tiêu các rối loạn có chu kỳ lớn hơn vài phút hơn -10 dB. Khi được đánh giá bằng các bản ghi oximetry của bệnh nhân, bộ điều khiển trung bình đã giảm 76% thời gian độ bão hòa máu động mạch dưới ngưỡng. Với cùng một thể tích oxy, bộ điều khiển vòng kín cũng mang lại sự cải thiện 63% so với LTOT lưu lượng cố định. Các phát hiện từ mô phỏng cho thấy sự phù hợp tối ưu giữa cung và cầu oxy, duy trì SpO2 trên ngưỡng nhằm cải thiện hiệu quả trị liệu so với LTOT tiêu chuẩn.
Từ khóa
#Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính #Liệu pháp Oxy Dài Hạn #điều khiển vòng kín #độ bão hòa oxy động mạch #mô phỏng điều khiểnTài liệu tham khảo
National Institute for Clinical Excellence. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) full guideline, second consultation. 2003; www.nice.org.uk/pdf/COPD_Fullguideline_2ndconsultation.pdf
Nocturnal Oxygen Therapy Trial Group (1980) Continuous or nocturnal oxygen therapy in hypoxemic chronic obstructive lung disease. Ann Intern Med 93:391–398
Medical Research Council (1981) Long-term domiciliary oxygen therapy in chronic hypoxic cor pulmonale complicating chronic bronchitis and emphysema: report of the Medical Research Council Working Party. Lancet 1:681–686
Krop AD, Block AJ, Cohen E (1973) Neuropsychiatric effects of continuous oxygen therapy in chronic obstructive pulmonary disease. Chest 64:1317–322
Petty TL, Finigan MM (1968) Clinical evaluation of prolonged ambulatory oxygen therapy in chronic airway obstruction. Am J Med 45:242–252
Morrison D, Skwarski KM, MacNee W (1997) The adequacy of oxygenation in patients with hypoxic chronic obstructive pulmonary disease treated with long term domiciliary oxygen. Respir Med 91(5):287–291
Sliwinski P, Lagosz M, et al (1994) The adequacy of oxygenation in COPD patients undergoing long-term oxygen therapy assessed by pulse oximetry at home. Eur Respir J 7(2):274–278
Pilling J, Cutaia M (1999) Ambulatory oximetry monitoring in patients with severe COPD. Chest 116:314–321
Fussell KM, Ayo DS, Branca P, et al (2003) Assessing need for long-term oxygen therapy: a comparison of conventional evaluation and measures of ambulatory oximetry monitoring. Respir Care 48(2):115–119
Selinger SR, Kennedy TP, Buescher P, et al (1987) Effects of removing oxygen from patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis 136:85–91
Claure N (2001) Closed-loop controlled inspired oxygen concentration for mechanically ventilated very low birth weight infants with frequent episodes of hypoxemia. Pediatrics 107(5):1120–1124
Morozo¡ PE (1992) Closed-loop control of SaO2 in the neonate. Biomed Instr Tech 26:117–123
Tehrani F (2002) Closed-loop control of the inspired fraction of oxygen in mechanical ventilation. J of Clin Mon and Comp 17:367–376
Hamber A, Bailey P, et al (1999) Delays in the detection of hypoxemia due to site of pulse oximetry probe placement. J Clin Anesth 11:113–118
Trivedi N, Ghouri A, et al (1997) Pulse oximeter performance during desaturation and resaturation: a comparison of seven models. J Clin Anesth 9:184–188
MacLeod D, et al (2005) The desaturation response time of finger pulse oximeters during mild hypothermia. Anaethesia 60:65–71
Williams M (1956) A simple method for measuring lung-to-ear circulation time with an ear oximeter. J Appl Physiol 9:299–300
American Thoracic Society (1995) Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 152:S77–S120
Severinghaus JW (1979) Simple, accurate equations for human blood O2 dissociation computations. J Appl Physiol 46(3):599–602