模糊神经网络麻醉靶控输注控制算法论述

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1、模糊神经网络麻醉靶控输注控制算法论述-->第一章绪论1.1课题研究的背景与意义古往今来，麻醉这一课题是许多学者研究和关注的热点。随着医学的不断进步，麻醉所涉及到的领域还包括麻醉深度监测、麻醉安全、麻醉靶控输注、麻醉管理等方面的研究。如何定义麻醉深度这一概念，至今为止，没有任何一种解释能完整地阐述麻醉深度的确切含义[1,2,3,4,5]。大部分学者认为麻醉深度是衡量病人麻醉深浅的一个量化指标，其主要包括镇静、镇痛和肌肉松弛程度等方面的信息[6]。如何合适而又有效地控制病人的麻醉深度，对于病人来说是生死攸关的事情，对于麻醉师来说也是一件责任重大的事。麻醉过深，可能有损患者的

2、神经组织引发痴呆或失忆，甚至危及生命；麻醉过浅，患者本能体动导致手术困难，出现意外或术中知晓，给病人带来极大的痛苦和精神方面的后遗症；麻醉不当，不仅无法消除疼痛，还会带来一些并发症[7]。因此，要达到安全合理、精确的麻醉，麻醉深度的监测与调控是关键。由于大脑机制和人体生理调节机制的复杂性和差异性，麻醉深度监测的方法和手段虽有发展但尚不完全[8]。临床上，有效并且适当地控制手术病人的麻醉深度，从而保证手术的正常进行和病人的人身安全至关重要。由文献[8]可知：麻醉监测的对象是复杂多变、生理参数各不相同的人体，其不同的病情，不同的手术，不同的年龄以及体重等都会在一定程度上影响

3、麻醉手术过程中的药物代谢，从而影响其药物效果和麻醉深度。其次，麻醉过程中我们不仅仅要关注病人的麻醉深度，还要考虑其可能存在的术后风险和后遗症，所以，对于麻醉靶控输注的控制算法的研究显得尤为关键。...............................1.2麻醉靶控输注国内外研究现状二十世纪八十年代，科学家Gepts等人研制了异丙酚TCI便携式系统--"Diprifusor"系统，随后Marsh在此系统的基础上略作改进并与1996使其成功面世，这是最早的麻醉靶控输注商业化设备。在此台设备中，麻醉师只需输入病人的体重、年龄、所需靶浓度、输注速度等，即可以指定的靶控浓度

4、自动调节持续输注，维持所需的靶浓度[8]。计算机的快速发展，对于麻醉深度的控制不仅仅停留在早期的血压、心率和病人反映等生理参数的监测上，越来越多的研究开始应用计算机领域的相关知识，如：神经网络、模糊控制、PID控制等学科的理论和方法来研究麻醉靶控输注的控制算法。虽然在这样的背景下，麻醉靶控输注有了一定的发展，但是基于人体这一复杂的对象个体，其对象生理模型的差异性和复杂性，在一定程度上需要我们更多的考虑到其算法的适用性和普遍性，更深的了解和认识麻醉对象的结构和药物作用性质。......................................第二章麻醉深度监测方法及

5、监护设备2.1引言本章主要介绍了麻醉靶控输注的基础：麻醉深度的监测以及麻醉深度监护仪的发展，分别从麻醉深度监测的药理学基础和电生理学基础两个方面进行阐述。在麻醉深度监测的电生理学基础这一部分中主要讨论了临床使用较为广泛的几种参数：BIS指数、Narcotrend指数、AEP指数、CSI指数、熵指数等；同时讨论了对应指数的相关麻醉深度监护仪的发展，为本文麻醉深度监护指数和监护仪器的选择提供依据。............................2.2麻醉深度监测的药理学基础麻醉深度其本义是反应病人手术时麻醉深浅的一个度量指标，其测定没有完全统一、准确的标准和界线。在

6、药理学上，麻醉深度的监测主要是基于麻醉药物对手术病人的影响深度，主要是通过两个方面表现出来，即人体对药物的代谢和药物对人体的作用，其表现的是药物剂量和药物效应之间的相互关系[16]。麻醉药物与麻醉病人机体的相互作用，是通过麻醉药物在机体的代谢吸收、浓度分布和清除速率等因素来决定药物所作用机体部位处的最终浓度。从生理学的角度来看，麻醉深度的测定不仅包括作用机体部位的浓度，还包括药物对机体产生的正面、负面的生理效应，正面生理效应包括：镇痛、镇静、无术中知晓、无体动、无手术后遗症等，负面效应包括对人体的有害刺激，术中知晓、术后苏醒困难，记忆减退等后遗症[16]。.......

7、...........................第三章麻醉靶控输注控制系统的设计.....23-323.1引言............233.2麻醉靶控输注控制系统方案设计..........23-243.3系统设计流程图..........243.4系统硬件平台的设计.....24-283.4.1BIS监护仪............253.4.280C52单片机............25-263.4.3Graseby3500输注泵...........263.4.4复位电路及时钟电路...........26-273.4.5串口