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基于无模型自适应控制的心肺复苏胸外按压系统设计与验证
1
作者 陈乙铭 潘毅峰 +4 位作者 张承谦 张茂 徐杰丰 胡雨峰 赵朋 《机电工程》 北大核心 2025年第8期1573-1582,共10页
针对传统心肺复苏(CPR)设备仅采用固定按压深度、缺乏智能闭环调控的问题,提出了一种基于紧格式动态线性化无模型自适应控制(CFDL-MFAC)的胸外按压深度调节方法。首先,搭建了融合直流伺服电机、滚珠丝杠及传感器的心肺复苏胸外按压实验... 针对传统心肺复苏(CPR)设备仅采用固定按压深度、缺乏智能闭环调控的问题,提出了一种基于紧格式动态线性化无模型自适应控制(CFDL-MFAC)的胸外按压深度调节方法。首先,搭建了融合直流伺服电机、滚珠丝杠及传感器的心肺复苏胸外按压实验平台,完成了对按压深度和频率等关键参数的精准控制与实时采集工作;然后,基于血流动力学原理和电学类比方法,建立了以冠脉灌注压(CPP)为反馈量的人体血液循环仿真模型,并分析了不同按压条件下的CPP响应特性;最后,为克服患者个体差异及环境干扰带来的不确定性,创新性地引入了紧格式动态线性化方法,利用伪偏导数在线估计器形成了基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制算法,该算法无需依赖胸廓刚度等先验生理参数,仅根据CPP误差即可实现按压深度的自适应优化。研究结果表明:与传统PID控制算法相比,CFDL-MFAC在响应速度、稳定性和超调控制等方面均表现出显著优势,超调量降低了15.54%,调节步数由7步减少至3步,有效缩短了调节时间并减小了振荡幅度,验证了该算法的有效性和优越性。该研究为实现个性化、智能化心肺复苏按压提供了理论依据和实验支持。 展开更多
关键词 胸科器械 心肺复苏 胸外按压 冠脉灌注压 闭环控制 无模型自适应控制 血流动力学
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轴线与非轴线翻身操作对重症高血压脑出血术后病人颅内压及脑灌注压的影响
2
作者 李茹雪 车腾雨 +5 位作者 郭思尧 成杰 刘梦凡 高硕 孙泽林 王云龙 《护理研究》 北大核心 2024年第19期3385-3392,共8页
目的:探究轴线与非轴线2种翻身操作方式对重症高血压脑出血术后病人颅内压(ICP)及脑灌注压(CPP)的影响。方法:选取2022年6月—2023年4月在唐山市某三级甲等医院神经外科重症监护室带有颅内压监测的37例高血压脑出血病人为研究对象。采... 目的:探究轴线与非轴线2种翻身操作方式对重症高血压脑出血术后病人颅内压(ICP)及脑灌注压(CPP)的影响。方法:选取2022年6月—2023年4月在唐山市某三级甲等医院神经外科重症监护室带有颅内压监测的37例高血压脑出血病人为研究对象。采用自身前后对照研究,纳入对象均在术后第5天生命体征平稳时于21:00~24:00进行非轴线翻身与轴线翻身操作。记录病人每次翻身操作前、操作中及操作后1、5、10、15、20、30 min的颅内压、平均动脉压和脑灌注压,比较2种翻身操作方式对重症高血压脑出血术后病人的颅内压、平均动脉压及脑灌注压变化。结果:非轴线翻身方式,病人翻身操作前与操作中颅内压、平均动脉压、脑灌注压差异均有统计学意义(P<0.05);翻身操作前与操作中、操作后1 min、操作后5 min颅内压、平均动脉压差异有统计学意义(P<0.05)。轴线翻身方式病人翻身操作前与操作中、操作后1 min颅内压、平均动脉压差异有统计学意义(P<0.05)。翻身操作前与操作后1 min脑灌注压间差异均有统计学意义(P<0.05)。病人2种翻身操作方式颅内压变化幅度比较,翻身操作与操作前、操作后5 min与操作后1 min变化幅度差异有统计学意义(P<0.05)。结论:2种翻身操作方式均会导致高血压脑出血术后病人颅内压、平均动脉压、脑灌注压明显变化。病人轴线翻身比非轴线翻身颅内压上升幅度低,非轴线翻身时脑灌注压下降更明显,提示神经外科重症高血压脑出血术后病人翻身护理操作时,轴线翻身较非轴线翻身更安全。 展开更多
关键词 轴线翻身 颅内压 脑灌注压 平均动脉压 高血压 脑出血 脑卒中 护理
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低温停搏液灌注压力对猪冠状动脉内皮及平滑肌功能的影响 被引量：4
3
作者 张新 乔晨晖 +2 位作者 张伟华 廖秋明 Steen Stig 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第20期2077-2079,共3页
目的 探讨心脏停搏液灌注压力高低对猪冠状动脉血管平滑肌功能及内皮依赖性舒张反应的影响。方法 用改良的St．Thomas’hospital液分别在40、60、80mmHg的灌注压下灌注猪冠状动脉后，取2cm长的猪冠状动脉前降支（left anterior descendi... 目的 探讨心脏停搏液灌注压力高低对猪冠状动脉血管平滑肌功能及内皮依赖性舒张反应的影响。方法 用改良的St．Thomas’hospital液分别在40、60、80mmHg的灌注压下灌注猪冠状动脉后，取2cm长的猪冠状动脉前降支（left anterior descending branch，LAD）远端血管，外径1．0—1．5mm，截成1mm长的血管环。将所取血管环直接置入器官浴槽内测定内皮及平滑肌功能。通过蓄积方式加入浓度增递的P物质测定血管内皮依赖性舒张（endothelium dependent relaxation，EDR）功能。结果 在本实验灌注压力下，冠状动脉平滑肌的舒缩功能均不受影响（P＞0．05）。与新鲜对照组血管[（98．0±1．2）％]相比，40mmHg和60mmHg组冠状动脉的最大EDR值无显著下降[分别为（96．7±1．5）％、（96．6±1．9）％、（P＞0．05）]，80mmHg组血管的最大EDR值则显著降低[（90．8±2．2）％，（P＜0．01）]。在血管内皮对P物质的敏感性（用50％最大舒张时的浓度值表示，pEC50）方面，与新鲜对照组对比，40mmHg组血管环pEC50值无显著降低（P＞0．05），60mmHg组和80mmHg组血管环的pEC50值则显著降低（P＜0．05）、（P＜0．01）。结论 用改良的St．Thomas’hospital溶液灌注猪心时，60mmHg的压力即可以造成冠状动脉内皮功能的损害，而且灌注压力越高，损伤越重。 展开更多
关键词 猪 冠状动脉 内皮依赖性舒张 灌注压力
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腹部加压联合胸外按压对窒息猪复苏效果的研究 被引量：1
4
作者 杭晨晨 李春盛 +4 位作者 吴彩军 杨军 张奕 郭志军 殷勤 《首都医科大学学报》 CAS 2013年第3期441-445,共5页
目的比较标准胸外按压(standard cardiopulmonary resuscitation,STD-CPR)和腹部加压联合胸外按压(interposedabdominal compression cardiopulmonary resuscitation,IAC-CPR)的方法对窒息性心脏骤停猪血流动力学的影响,对窒息性心脏骤... 目的比较标准胸外按压(standard cardiopulmonary resuscitation,STD-CPR)和腹部加压联合胸外按压(interposedabdominal compression cardiopulmonary resuscitation,IAC-CPR)的方法对窒息性心脏骤停猪血流动力学的影响,对窒息性心脏骤停的复苏效果和复苏方法进行初步评估。方法健康实验用近交系五指山小型猪18只,通过气管夹闭法制作8 min窒息型心脏骤停模型。采用数字表法随机分为2组,每组9只,分别实施STD-CPR和IAC-CPR,记录基础状态、CPR期间和复苏后15 min心率(heart rate,HR)、主动脉收缩压(systolic blood pressure,SBP)和舒张压(diastolic blood pressure,DBP)、中心静脉压(central venouspressure,CVP)、动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SaO2),计算主动脉平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、冠状动脉灌注压(coronary perfusion pressure,CPP),观察2组动物的自主循环恢复率(return of spontaneous circulation,ROSC)和复苏后合并症。结果 STD-CPR组与IAC-CPR组比较,MAP(46.30±13.49)mmHg vs(54.04±13.07)mmHg(P>0.05,1 mmHg=0.133 kPa),差异无统计学意义;CPP(20.44±19.63)mmHg vs(29.56±11.57)mmHg,差异有统计学意义。2组动物的自主循环恢复率,差异无统计学意义。2组实验动物都出现了明显胸腹部的合并症,包括肺出血、肺梗死、肋骨骨折、癫痫发作、腹部脏器的缺血坏死。结论在心肺复苏初期,腹部加压联合胸外按压的方法可以有效地改善CPP,但并不能改善ROSC成功率。 展开更多
关键词 心肺复苏 胸外按压 腹部加压 冠状动脉灌注压 窒息 心脏骤停
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基于模拟退火算法的AEI-CPR外作用力优化 被引量：1
5
作者 徐林 吴效明 +1 位作者 张燕儒 袁衡新 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期95-99,共5页
辅以增强型体外反搏和吸气阻力阀的主动按压放松心肺复苏术(AEI-CPR)可以达到较好的血流动力学效果,而不同的外力作用决定了其复苏效果的好坏。文中在已建立的AEI-CPR数学模型基础上,利用NP完全组合优化问题的有效算法——模拟退火算法,... 辅以增强型体外反搏和吸气阻力阀的主动按压放松心肺复苏术(AEI-CPR)可以达到较好的血流动力学效果,而不同的外力作用决定了其复苏效果的好坏。文中在已建立的AEI-CPR数学模型基础上,利用NP完全组合优化问题的有效算法——模拟退火算法,对AEI-CPR外力作用的多个控制参数进行了优化,其目标函数为冠脉灌注压的平均值.优化后的结果表明,当胸部按压的最大值为438N、主动放松的最大值为199N、下肢按压的最大值为390 mmHg、按压频率为102 min^(-1)、下肢从小腿到髂部的按压时序分别为0.20、0.21、0.22 s时,可达到较好的血流动力学效果。 展开更多
关键词 心肺复苏术 数学模型 优化 模拟退火算法 冠脉灌注压
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新型心肺复苏术血流动力学效果的模型研究 被引量：1
6
作者 张燕儒 吴效明 +1 位作者 袁衡新 徐林 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期100-104,共5页
为实现新型复苏术——辅以增强型体外反搏和吸气阻力阀的主动按压放松心肺复苏术(AEI-CPR)的数字化,用计算机仿真模型模拟了人体在正常情况、心脏骤停以及采取新型复苏术后的血流动力学效果,并将标准复苏术(S-CPR)、主动按压复苏术(ACD-... 为实现新型复苏术——辅以增强型体外反搏和吸气阻力阀的主动按压放松心肺复苏术(AEI-CPR)的数字化,用计算机仿真模型模拟了人体在正常情况、心脏骤停以及采取新型复苏术后的血流动力学效果,并将标准复苏术(S-CPR)、主动按压复苏术(ACD-CPR)、以及带有增强型体外反搏的标准复苏术(SE-CPR)和新型复苏术AEI-CPR等的仿真结果进行了比较.结果表明:S-CPR产生的前向血流(FF)为1.1L/min,冠脉灌注压(CPP)为30.2 mmHg;ACD-CPR产生的FF为1.2L/min,CPP为31.3 mmHg;SE-CPR产生的FF为5.2L/min,CPP为57.4mmHg;AEI-CPR产生的FF为5.6L/min,CPP为57.6mmHg;带有增强型体外反搏的复苏术SE-CPR和AEI-CPR可显著提高前向血流,AEI-CPR的血流动力学效果最好。 展开更多
关键词 心肺复苏术 数学模型 增强型体外反搏 前向血流 冠脉灌注压
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多普勒血流探测法评价心肺复苏时血流动力学效果的可行性研究
7
作者 邹向阳 崔华荣 +2 位作者 张世明 张琼 高路 《西安交通大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期253-255,266,共4页
目的探讨用多普勒血流探测所测参数评价心肺复苏时血流动力学效果的可行性。方法健康杂种犬12只,采用电击致犬室颤的动物模型,心跳停止及复苏前后进行主动脉内压(AOP)、中心静脉压(CVP)、犬右颈总动脉多普勒血流参数的连续有创同步监测... 目的探讨用多普勒血流探测所测参数评价心肺复苏时血流动力学效果的可行性。方法健康杂种犬12只,采用电击致犬室颤的动物模型,心跳停止及复苏前后进行主动脉内压(AOP)、中心静脉压(CVP)、犬右颈总动脉多普勒血流参数的连续有创同步监测记录,从所测参数中筛选出与主动脉舒张压(ADP)、冠脉灌注压(CPP)关系密切的参数,分析两者的相关性。结果室颤前,犬右颈总动脉多普勒血流参数特征是:收缩期最大血流速度(Vs)为(85±25)cm/s,舒张期血流速度(Vd)为(27±15)cm/s;二者比值(S/D)为4.2±2.2;闭胸复苏时,Vs为(86±31)cm/s(P>0.05),Vd为(7.9±5.7)cm/s(P<0.001),S/D为14.2±6.5(P<0.001)。静脉注射肾上腺素后,Vd随着ADP、CPP的增大而增大,S/D随着ADP、CPP的增大而减小。直线相关分析显示,Vd与ADP相关系数为0.172(P>0.05);Vd与CPP相关系数为0.204(P>0.05);S/D与ADP相关系数为-0.109(P>0.05);S/D与CPP相关系数为-0.191(P>0.05)。尚不能认为Vd、S/D与ADP、CPP的相关性成立。结论多普勒血流参数中,Vd、S/D与ADP、CPP的关系密切,但其相关性尚不具有统计学意义。 展开更多
关键词 心肺复苏 多普勒血流探测 主动脉舒张压 冠脉灌注压 舒张期血流速度
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