基于模拟人类自然咳嗽的智能吸痰技术研究

作     者：石岩 任帅 蔡茂林 许未晴 SHI Yan;REN Shuai;CAI Maolin;XU Weiqing

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2018年第54卷第20期

页      面：59-63页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51575020) 

主　　题：气道分泌物清理 模拟咳嗽 自适应算法 

摘      要：咳嗽是人体的一种保护性呼吸道反射。当呼吸道受到刺激后,通过咳嗽动作以排出呼吸道分泌物或异物,来保持呼吸道的清洁和通畅。然而对于重症监护室(ICU)中机械通气的患者来说,由于建立人工气道,不能产生有效咳嗽,痰液会淤积在呼吸道内进而危及生命。吸痰是机械通气病人保持呼吸道通畅,改善肺泡通气和换气功能的一种重要方法。然而现有的吸痰技术在效率、安全性及自动化方面存在严重缺陷。针对目前吸痰技术存在的问题,提出一种基于模拟人类自然咳嗽的智能吸痰技术,该技术采用压力-时间自适应控制算法,取代目前技术的开关控制,在安全性和效率方面有所提升。通过实验研究,该技术的数学模型和控制算法得到有效地验证。结果表明该技术对气道分泌物清除技术的发展具有很好的参考价值。