基于模型的闭环MCPS设计与仿真

摘要：

针对患者间的差异导致医疗闭环控制系统具有不确定性的问题,基于MCPS的概念提出一种基于模型的闭环自适应控制体系架构,以BIS信号为控制变量来控制麻醉中的催眠深度.控制方案使用患者的药代动力学/药效学模型,将计算结果作为标准PID控制器的反馈信号来修正模型的不确定性.模型中,参数的调整使用遗传算法离线执行,以此最优化患者数据集的性能指标.提出的方法可以自动调节麻醉药物的输注速率,使麻醉深度保持在一个稳定的目标值.对该方法进行了仿真模拟,加入了噪声块进行了鲁棒性测试,采用蒙特卡洛方法验证了该方法在广泛人群上的有效性.仿真结果表明,该方法能够在规定时间内稳定地达到目标值,且具有良好的干扰排斥反应.

关键词：医疗信息物理系统、闭环系统、麻醉、仿真、自适应控制

所属期刊栏目：45

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61873068

在线出版日期：2022-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：46-53