کنترل عمق بيهوشی با استفاده از روش MPC

صفحه 1:


صفحه 2:
0 ۱ 1 0 0 1 1 مقدمهای بر بیهوشی روند انجام بیهوشی * بررسی مشکلات موجود سیستم هوشمند عمق بیهوشی " مروری بر روشهای کنترل مرورى بر روش 11۳0 پروتکل انجام آزمایشات نتايج شبيه سازى نتیجه گیری پیشنهادات 

صفحه 3:
Andee امروزه موفقیت عملهای جراحی. مرهون عملیات بیهوشی است. اولين بیهوشی در سال ۱۸۴۲ توسط دکتر لانگ انجام شده است. بیهوشی : نبود پاسخ و یا عکس‌العمل به تحریکات عصبی # شل شدن 

صفحه 4:
بررسي مسائل دارويي متخصصان از ترکیب سه دسته دارو استفاده میکنند: ۳ *استنشاقی- سهولت اندازهگیری غلظت در خون ۲ هو گذف کرک و هوشیاری . عوارض جانبی 0 ودک یو القای سربع بیهوشی مخدر حذف درد بدون تأثير در حذف درد و هوشيارى 1 مسدود كننده عصبى -عضلانى 

صفحه 5:
© بررسی سلامت عمومی و مطالعه سوابق بیماری شخص نتقال بيمار به اتاق عمل © نصب سيستمهاى يايش علائم حياتى بيمار بعد از انتقال به اتاق عمل و پیش از © استفاده از يك داروى آرام بخش ييش از أنجام بيهوشى * تزريق ناكهانى هوشبر وريدى براى القاى سريع بيهوشى لولهگذاری در نای ۸ 8 1 ‎air‏ * شروع تزریق پیوسته در فاز نگهداری بیهوشی ‎ .‏ ‏پایش علائم حیاتی بیمار و در صورت لزوم تجویز داروهای دیگری 

صفحه 6:
خطرات و مشکلات موجود مهمترین دلیل خطاهای انسانی برای اجتناب از دوز نامناسب هنگام عمل جراحی مرگ و میر ناشی از بیهوشیسس. . ناشی از دوز کم داروی هوشبر ۶ هوشیاری حین عمل جراحی 

صفحه 7:
نعيين عمق بیهوسی متخصصان برای تعیین عمق بیهوشی بیمار از سه دسته پارامتر استفاده میکنند: علائم کلینیکی #پارامترهای قلبی -تنفسی سیگنال ‎EEG‏ 

صفحه 8:
3 8 ۵ تعاريف مختلفى از عمق بيهوشى وجود دارد روشهاى مختلف بردازش سيكنال 15196 جهت استخراج معيارى مناسب براى تعيين عمق بيهوشى وجود دارد: # آنالیز طیف توان مدلسازی 13۳02 آنالیز ویولت فا استفاده از سيكنال 15186 8 استفاده از سيكنال :151/16 1 استفاده از سيكنال ©1515 

صفحه 9:
آنالیز 1815 #شاخص :بين 1۰۰ ا صفر مقیانی بندی شده است. #با كاهش سطح هوشیاری این شاخص افت پیدا میکند. 8 ‎١‏ ‏#در بيهوشى عمومى مقدار مابين ‎2٠‏ تا ٠؟‏ قابل قبول : ‎ie‏ #دستكاه 815 داراى تأييديه 11(4 ميباشد. 

صفحه 10:
خطرات و مشکلات موجود برای اجتناب از دوز نامناسب هنگام عمل جراحی 1 سس 

صفحه 11:
کنترل عمق بيهوشي ‎OL‏ حفظ بیمار در سطح مطلوبی از بیهوشی است. بدون آنکه بیمار هوشیار باشد و يا دردی را لحتاسن کند: ‏روشهای مختلفی برای کتترل عمق بیهوشی وجود دارد که تاکنون مورد استفاده قرار گرفته است: ‎PID4‏ ‏کنترل کننده های تطبیة 4 کنترل کننده های فازی © کنترل کننده های .بیش بين 

صفحه 12:
مروری بر روشهای استفاده شده ‎:PID®‏ سال ۲۰۰۲ : ناپایداری در ۱ مورد از ۱۰ مورد. اثر : 318 لا سال ۲۰۰۴ : استفاده از تخمین مرتبه ۰۲ مشکل در مواجهه با تأخیر. اثر : ۷1۸۳[ تطبیقی : سال ۲۰۰۵ : در مدل ساده سازی هایی انجام شده است (بخش اثر در نظر گرفته ‎oats‏ پارامترهای فردی لحاظ تشده است. اثر لا فازی : لا سال ۱۹۹۷ : استفاده از ۵13 اثر ‎SAP. AER:‏ 6 سال ۲۰۰۴ : استفاده از 12۳ استفاده از دو دارو: اثر : ۲1 و 8۸۳ أ کنترل مقاوم : سال ۲۰۰۶: داروی رمی فنتایل و پروپوفول. پارامترهای فردی لحاظ نمودند اثر ‎WAV ex‏ ‎:GPC &‏ لا سال ۱۹۹۴ : داروی آتراکوریوم. پارامترهای فردی لحاظ نشده. 331 ‎paralysis ; MAP‏ سال ۱۹۹۸ : مدل 31-17 ولی پارامترهای فردی را لحاظ نکرده اند. اثر : 1۷1۸۳ سال ۲۰۰۳ :از مدل فیزیولوژیکی استفاده کردند. اثر : 1۷1۸۳ 

صفحه 13:
مشکلات موجود در سستمهاي هوشمند | لحاظ نکردن پارامترهای فردی بیمار 1 استفاده از مدل خطی لعاظ نکردن تأخیر | لحاظ نکردن محدودیت‌ها 

صفحه 14:
۱-0 اهداف بایان نامه استفاده از مدل کاملتری از بیمار. لحاظ نمودن تأخیر. ‎Hf‏ لحاظ نمودن محدودیتها در محاسبه سیگنال کنترل. ‏کاهش مقدار داروی تزریقی به بیمار و در نتیجه کمک به ریکاوری سریعتر. افزایش سرعت پاسخ سیستم کنترل. ‏افزایش میزان مقاوم بودن سیستم کنترل نسبت به تغییر شرایط بیمار. 

صفحه 15:
اهداف بایان نامه < بخش مدلسازی: استفاده از مدل فارماک و کینتیک_فارماکودینامیک ۶ استفاده از اطلاعات فردی در مدلسازی سسسسه ۶ لحاظ نمودن تأخیر > بخش کنترل کننده: ۶ لحاظ نمودن محدودیتها { استفاده از خانواده کنترل ™ استفاده از مدل غیرخطی کنندههای ‎MPC‏ 

صفحه 16:
مدل فارماکو کینتیک-فار ما کودینامیک BIS PD | ‏عم‎ 2 [6,0 model I(t) —} 

صفحه 17:
eripheral ompartm ent Muscl es ‘iscer 

صفحه 18:
مدل فارماکوکینتیک (فرم استاندارد) :روابط برای مدل سه بخشی ارائه شده به صورت زیر است Go - (Kot Kot Ks) Ky ky |(GO] |e C0] = kp -Kk 0 ۵۵۱۵ 6 ks 0 - ‏]اط‎ )9| 0 0۵ ‏اي +- ۵-9 — 6 0۱ 0 11]- )ره‎ (eG) 

صفحه 19:
مدل فارماکودینامیک ‎pe‏ واقع فارماکودینامیک ارتباط غلظت-اثر دارو را بیان می‌کند ‎ ‎ ‎Pharmacodyna ‎k, 

صفحه 20:
مدل فارماکودینامیک > افزایش غلظت پلاسما بعد از تزريق > مشاهده اثر با تأخير حه بخن اثر ١ت‏ 0 ۹۳ 4 7 - << يك تأخير به صورت © ©هم بايد در معادله بالادر نظر كرفته شود كه مدت زمان آن است که دارو از محل تزريق وارد جرخه شود. + ‏ون نودوي‎ S+ Keg 

صفحه 21:
مدل فارماکودینامیک ۶ معادله هیل برای توصیف مدل فارماکودینامیک سس ۶ در اینجا اثر مشاهده شده در بیمار 318 است: #2 بك -1ركاظ - كلظ ون +50 * در صورت لزوم بايد از خطى سازى حول نقطه كار استفاده شود: 0 BISC,(0) =FGy (Colb)- Et ICAO le(o=BGp ‏-هام).‎ EGo) BISC,{0) = BISEGo) + ۲« ول ‎S=— 2" AC)‏ ‎ABI: TE 1‏ = 

صفحه 22:
اهداف بایان نامه < بخش مدلسازی: استفاده از مدل فارماک و کینتیک_فارماکودینامیک ۶ استفاده از اطلاعات فردی در مدلسازی سسسسه ۶ لحاظ نمودن تأخیر > بخش کنترل کننده: ۶ لحاظ نمودن محدودیتها { استفاده از خانواده کنترل ™ استفاده از مدل غیرخطی کنندههای ‎MPC‏ 

صفحه 23:
کنترل پیش بین مبتنی بر مدل تعمیم يافته (:0170) سه جزء اساسی این الگوریتم: + مدل + نام هروه ‎a?‏ تدارا هرمز > سیگنال کنترل (در حالت بدون محدودیت) (و زد )یت ‎add‏ 

صفحه 24:
محدودیت هاي موجود در کنترل عمق بيهوشي سم افزایش دوز نمی تواند عمق جیهوشی را افزایش دهد @ ‎tl gt‏ ه رکارو مشحص است ‏اثر ‏5 قی) متقی نمیتوانک باشد, ‎Bl‏ سیگنال کنترل (دوز داروی تزریقی) منفی نمیتوا ‎ ‎ee ‎ut) <300 "F / ‏در حالت تزريق ييوسته مشدوط‎ ‎ ‏۲ تنیز 7 در حالت تزریق ناگهانی 

صفحه 25:
الگوریتم 1۱۷۲6 ۳۶۲۵8060 برای سیستمهای غیر خطی مورد استفاده قرار میگیرد. ‎Ml‏ ترم جدیدی که در بر دارنده ترم غير خطی است به خروجی پیش بینی افزوده میشود. در هر بازه نمونهبرداری پاسخ پله محاسبه میشود: ‎Vol t+)- Fool t+)‏ ةا 2 8 از مدل خطى استفاده مى كند و آن را در هر لحظه به هنكام ميكند تا تأثير غير خطى كاهش يابد. 

صفحه 26:
لآدر الكوريتم 101/10 از تفاضل خروجى يروسه و مدل در محاسبه سیگنال کننرلن استفاده میشودد acs 35 1 در | ‎"Ss jEDMC‏ در الگوری از تفاضل ۱ مدل خطی وأفير خطى نيز در محاسية ‎ae les Ie‏ یی ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 27:
اصلاح روش 6۳0 ۶ در الگوریتم معمول 262) از مدل خطی استفاده ميشود. < جهت کاهش اثر خطی سازی: 7 ضرایب ماتریس پاسخ پله از مدل خطی استخراج ميشود. (مشابه با روش معمول) 7 مدل و پروسه به صورت غیرخطی درنظر گرفته ميشوند. ظ خروجی لحظات گذشته اثر غیر خطی تفاضل مدل و پروسه 

صفحه 28:
روش پیشنهادی کنترل ۲ بیماران از لحاظ سنی به ۴ گروه تقسیمبندی شدند. ۶ با اطلاعات میانگین هر گروه یک مدل نامی بدست میآمد. 7 کنترل کننده برای مدل نامی طراحی ميشود. 7 اطلاعات فردی بیمار سس پارامترهای بخش فارماکوکینتیک ۶ اطلاعات ثبت شده از بیماران سس پارامترهای فارماکودینامیک )۳ | مین | () و | (8اوزن | سن 1 ۴ ۲ | ۱۴۸۵ | ۱۳۲ ] بسار ثامی گروه 1 ۲ ۳ [ ۱۲۸ | ۷۹۵ ]۲۵8۵ | یمار نامی گروه ۲ ‎Ww‏ ۲ ۲ ۱۳ | ۸۵۲ | ۵/۲ |ییمار تامی گروه ۳ ‎Th Ww‏ ۸ ۱۰۵ | ۸۷۸ | ۵۳ ]ییبار تامی گروه۴ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 29:


صفحه 30:
نتایج شبیه سازي rate ML patent Optra BO pint 2+ مسي سيعت اسه لسع ‎patient BO pute! BE‏ و ی سر دوه MDAP 8۴۱۵ ۲ 6۴6 ۱ للا pate HO pete Opti BE سرج سر ی مسر رت va زمان نش قعقووء 1 ۶ وق و و نرخ داروی مصرفی 

صفحه 31:
بررسی میزان مقاوم بودن نبرای بررسی میزان مقاوم بودن سه آزمایش انجام شده است * بررسی مقاوم بودن نسبت به خطای تخمین تخیر ” بررسی میزان مقاوم بودن نسبت به خطای تخمین حساسیت * بررسی میزان مقاوم بودن نسبت به اغتشاش 

صفحه 32:
خطای تخمین تأخیر (ثانیه) 9 و 9 و و و و بيمارنامى كروه:© ‎Gay eels slay‏ بیمار نامی گروده ‏ بیمار نامی گروه 4 

صفحه 33:
Gere Oretod Orwied ‏او‎ ‎petieat #4 potteat #2 ‏تدم‎ AO potteat HP ‎potteat #2 pottrat #9 patra HP‏ #6 ماو ‎ ‎mPID mCGPC GEDMC ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 34:
نتایج میزان مقاوم بودن کنترل کننده برای مجموعه دادههای مورد آزمایش کنترل کنندههای پیش بین عملکرد مناسبی در مواجهه با تغیبر پارامترهای بیمار داشتهاند. 1 ‎ao}‏ ‎eo}‏ ‏له > ‎eo}‏ 1 مه امه 3 ‎en} wero‏ = 2009 وه ‎eo}‏ ‏0۲ بیماران گرود بیماران گروه. بیماران گرود بیماران گرود. ‎e 9 ©‏ 0 

صفحه 35:
بررسی مقاوم بودن کنترل کننده نسبت به افتشاش | تحریکات در طول عمل جراحی را میتوان با اغتشاش پلهای مدل نمود. | فرض شده که اغتشاش غیر قابل پیشبینی باشد. | افزایش دامنه اغتشاش وارده سبب میشود 1315 از محدوده مجاز خارج شود. | افزایش طول زمان تحریک سبب ميشود. مدت زمان بیشتری طول بکشد تا 5 به محدوده مجاز خود باز گردد. 

صفحه 36:
بررسی مقاوم بودن کنترل کننده نسبت به اغتشاش ‏ [ 

صفحه 37:
بررسى مقاوم بودن ‎sx‏ کننده نت به اغتشاش a Cc — PID 

صفحه 38:
بررسي آثر تزریق ناگهاني در ابتداي فاز بيهوشي 1 مدل بیمار در فاز القاء و نگهداری متفاوت است. محدودیتها در این دو فاز متفاوت هستند. برای لحاظ کردن فاز القاء میتوان به دو صورت عمل نمود: ل در فاز القاء با استفاده از تجربه فرد متخصص میزان دوز دارو و زمان آن تعیین شود. آ از ابتدای فاز القاء به صورت حلقه بسته عمل شود. 

صفحه 39:
بررسي اثر تزریق ناگهاني در ابتداي فاز بهوشي نتايج برای بیمار نامی گزوه ۱ برای هر دو حالت ذکز شده تشان داده شده است: سس اس © 3 © 6 6 0 6 6 Trae (wt) 3 

صفحه 40:
روش 61۳0 ل از حالتهای فعلی و گذشته استفاده میکند له اطلاعات بيشترى در فيدبك شنینیتم علقه بسته وارد ميكند لآ معادلات فضاى حالت را به صورت تفاضلى درآورده است. | در محاسبه سیگنال کنترل از اختلاف وزندار حالت ها استفاده میشود | نسبت به روش ‎alee I GPC‏ مقاوم بودن بالاتری برخوردار است. 

صفحه 41:
روش 61۳0 < نتایج در حالت نامی مشابه با کنترل کننده 302) بوده است. 2 در بررسی میزان مقاوم بودن نسبت به تغییر حساسیت بیماره مشاهده شد که عملکرد کنترل کننده 2162) نسبت به سایر کنترل کنندهها مناسبتر بوده ‎al‏ ‎mCGPC 38016 mGIPC‏ ومس ‎ ‎ ‎ ‏وه ‎Droid‏ موه مت ‎AP‏ وی #6 روم 86 ‎potteat‏ #6 ونر ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 42:
مقایسه نتایج حاصل از این تحقیق و نتایج بدست آمده توسط ساواگوچی و همکارانش در فاز نگهداری بیهوشی. اخیرا در سال ۰۲۰۰۸ تیمی تحقیقاتی در ژاپن (ساواگوچی و همکارانش) به صورت مستقل و به موازات این پایان نامه» از کنترل کننده ‎MPC‏ جهت کنترل عمق بیهوشی استفاده نمودند. که در مجله مهندسی يزشكى 1151815 به جاب رسيده * از 815 به عنوان شاخصی برای سنجش عمق استفاده نمودند. > تأخیر دستگاه 315 را در نیز نظر گرفتند. * کنترل کننده طراحی شده را به| صورت کلینیکی مورد استفاده قرار دادند. 

صفحه 43:
Te مقایسه با نتایج کلینیکی مقایسه نتایج حاصل از این تحقیق و نتایج بدست آمده توسط ساواگوچی و همکارانش در فاز القای بیهوشی. | a * © 9, 6 @ % eet 

صفحه 44:
نتيجه گيري محدودیتهای موجود بر نرخ تزریق دارو در محاسبه سیگنال کنترل باید لحاظ شوند. کنترل کنندههای پیش بین نسبت به 10 مقاومتر بودند. ‎Jus‏ کننده 2۳02) و 121۷162 نتایج مشابهی داشتند. ‏کنترل کننده 2۳62) طراحی شده قادر به د مناسب از ابتدای فاز بیهوشی بوده است. ‏6 .در مقایسه با کار گروه ژایتی: میتوان انتظار داشت در استفاده کلینیگی کنترل کننده طراحی شده به خوبی عمل نماید. 

صفحه 45:
RTS پیشنهادات * تکمیل مدل و جامعه آماری بیماران * تخمین برخط پارامترهای مدل * بهبود الكوريتم غيرخطى كنترل بيش بين * تخمين جامعتر عمق بيهوشى *به كاركيرى الكوريتم بيشنهادى در صورت استفاده از تركيب داروها * نخمين حالتها در شرايط كلينيكي 

صفحه 46:
با تشکر از نوجه شما 

صفحه 47:


صفحه 48:
بررسی اعتبار مدل