Phản hồi dương trong bộ điều khiển dòng chảy giảm công việc hô hấp do máy thở gây ra cho bệnh nhân chăm sóc đặc biệt

Proceedings of the American Control Conference - Tập 5 - Trang 4050-4055 vol.5 - 2002
M.A. Borrello

Tóm tắt

Một phương pháp điều khiển độc đáo cho thông khí chăm sóc đặc biệt được mô tả, sử dụng phản hồi dương từ các phép đo nhu cầu dòng chảy của bệnh nhân, được cân bằng bằng một vòng điều chỉnh áp suất để cung cấp tính ổn định tổng thể. Phương pháp này thiết lập một trở kháng xuất ra gần bằng không trong hệ thống máy thở sao cho đầu ra có vẻ như một nguồn áp suất không đổi. Trở kháng thấp dẫn đến hệ thống phân phối dòng chảy phản ứng cao, làm giảm đáng kể công việc hô hấp bị áp đặt so với các phương pháp thông thường. Cấu trúc điều khiển cung cấp khả năng tách biệt tĩnh tự nhiên giữa dòng chảy cơ sở và áp lực đường thở. Mặc dù mục tiêu điều khiển chính là điều chỉnh đồng thời áp lực đường thở và dòng khí thở ra trong điều kiện có nhu cầu dòng chảy của bệnh nhân, bộ điều khiển có thể được sử dụng để theo dõi chính xác các đường đi áp suất tùy ý, do đó phục vụ như một nền tảng cho các loại nhịp thở khác trong thông khí hỗ trợ. Sự kết hợp động giữa hai vòng dòng chảy và áp suất cũng như các phi tuyến trong các thành phần trở kháng dòng chảy đặt ra những thách thức trong việc duy trì điều khiển ổn định và hiệu suất mong muốn ở tất cả các mức áp suất và tải trọng của bệnh nhân. Các phương pháp đã được áp dụng cho đến nay để quản lý những vấn đề này cũng sẽ được thảo luận ngắn gọn.

Từ khóa

#Pressure control #Ventilation #Impedance #Feedback loop #Fluid flow measurement #Stability #Fluid flow #Trajectory #Couplings #Control nonlinearities

Tài liệu tham khảo

10.1109/IEMBS.1991.684952 10.1007/978-4-431-68201-1_147 young, 1976, Principles and Practice of Respiratory Therapy 2nd Edition 10.1016/0141-5425(91)90049-D 10.1109/ACC.2001.945900 borrello, 1997, Biomedical systems: Modeling and simulation of lung mechanics and ventilator controls design