一种用于评估患者肺部气体交换的方法研究.pdf

· 18· Thesis 论『 著 一 种用于评估患者肺部气体交换的方法研究 王春飞 ．蔡雪花 摘『要1 目的：建立一个描述人体气体交换、运输全过程的模型，以在-临床上评估肺部的气体交换。方法 ：应用数学建 模的方法，建立描述患者肺部特征的双腔肺数学模型，并在Matlab上进行实现。结果：通过在Matlab中对该模型进行 模拟仿真，可以自动、简便、快捷地评估人体肺部气体交换的过程。结论：通过将该模型与非介入式检测手段 (脉搏式 血氧饱和度检测)相结合可以对肺部气体交换情况进行 自动的实时监测，扩大了在临床的应用，为有效地评估肺部气 体交换情况提供 了简便、准确的检测方法。 关『键词1肺部气体交换；数学模型；无创 【中国图书资料分类号】 R318；Q472 文【献标志码] A 文【章编号】 1003-8868(2016)03-0018一O5 DOI：10．7687~．ISSN1003—8868．2016．03．018 Non-invasivemethodforevaluatingpulmonarygasexchange WANG Chun—fei，CAIXue—hua (The174thHospitalofthePLA，Xiamen361003，FujianProvince，China) Abstract ObjectiveTobuildamodeltodescribethegasexchangeandtransportSOastoassesspulmonarygasexchangein routineclinicalpractice． d【I A mathematicaltwo—parameterpulmonarymodelwasestablishedtodescribethepatients pulmonary characteristics．whichwasrealizedwithMatlabsoftware．R翻叫 ThesimulationofthemodelbyMatlabrealized pulmonary gasexchangeautomatically，simplyandrapidly． Themodelcanbecombinedwithnon—invasivedetection measuressuchaspulseoximetry toimplementreal-timemonitoringofpulmonarygasexchange，whoseclinicalapplicationis extendedtoevaluatethepulmonarygasexchange．C【hineseMedicalEquipmentJournal，2016，37(3)：18—22】 Keywords pulmonary gasexchange；mathematicalmodel；non—invasive 0 引言 一 个关于人体氧气交换、运输、消耗的简单数学模 肺部气体交换异常，诸如肺部分流或者通气／灌 型，通过模型可以有效地描述人体中氧气交换的生 注比失常经常会引起患者的低氧血症。所以准确地 理学过程，准确反映患者的肺部气体交换的情况 ，并 检测肺部气体交换情况不仅可以预防低氧血症，还 能有效地应用于临床中，方便对患者的评估。 可以作为判断肺部气体交换异常严重性和临床治疗 1 方法 效果的有效手段，对辅助临床治疗决策具有很重要 1．1 肺部气体交换的模型 的意义。从Rahnt】和Riley等翻开始对肺部气体交换 Riley等同早期在对肺气体交换过程进行研究时， 进行定量分析研究到现在已经有60a。根据实验的 发现肺气体运输存在由肺泡一肺毛细血管膜造成的 方法 ，在描述氧气交换时，一般要进行动、静脉压的 气体从肺泡向肺毛细血管弥散的阻力 (R )，同时部 血气分析 ，脉搏血氧定量检测，肺内分流测量 ，计算 分肺泡存在仅有血流灌注、无通气的现象(称为肺分 动脉血氧分压与吸人气体的氧