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基于自适应阻抗控制的智能心肺复苏机设计

作者：李杨,王瑞,周宇飞,等. 日期：2022-11-22/span> 浏览：543 查看PDF文档

基于自适应阻抗控制的智能心肺复苏机设计*

李杨1,2,王瑞3,周宇飞1,2,何行3,宋丽珍3,朱明超1*

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033;2.中国科学院大学,

北京 100049;3. 吉林大学第一医院二部急诊科,吉林长春 130031)

摘要:现有的心肺复苏机无法根据不同患者的不同情况进行自适应的调整,为了解决这一问题,设计了一款基于阻抗控制的电驱动智能心肺复苏机。首先,介绍了心肺复苏机的传动方案和结构,又介绍了利用阻抗控制的对力顺应性来规划胸外按压运动的过程,能够结合患者当前的情况对按压运动进行自适应调整;然后,监测了每次胸外按压产生的泵血效果和潜在的骨折风险,并将其作为依据,利用模糊控制对阻抗参数进行了自适应调节,并利用阻抗控制器生成了按压轨迹;最后,利用医用人体模型和由计算机搭建的生理数学模型进行了半物理实验,并将智能心肺复苏机与传统心肺复苏机的按压效果进行了对比。研究结果表明:智能心肺复苏机的按压深度可达5cm~7cm;与传统心肺复苏机进行的标准按压效果相比,经优化后的按压最高可将PETCO2提升4.58mmHg;在提高患者恢复自主呼吸能力的同时,可提升安全性,减轻按压对患者的伤害。

关键词:医药卫生器械;医用电气机械;心肺复苏术;胸外按压;模糊控制;力/位置控制;阻抗参数自适应调节

中图分类号:TH77;R197.39文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)09-1286-08

本文引用格式:

李杨,王瑞,周宇飞,等.基于自适应阻抗控制的智能心肺复苏机设计［J］.机电工程,2022,39(9):1286-1293.

LI Yang, WANG Rui, ZHOU Yu-fei, et al. Intelligent cardiopulmonary resuscitation machine based on adaptive impedance control［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(9):1286-1293.