LabVIEW利用闭回路控制开发自动化麻醉系统

LabVIEW利用闭回路控制开发自动化麻醉系统
医生在进行手术时通常会使用麻醉药物，以阻断病人的疼痛或忧虑等所有知觉。根据手术的种类而定，病人会接受局部、脊椎或全身性的麻醉。使用局部或脊椎麻醉时，只有手术部位会被麻醉，病人还是会保持部分的知觉，而全身麻醉则会让病人失去意识，在手术时进入瘫痪状态。

全身麻醉的药物会产生3 种反应：催眠状态，可以使病人无意识并沉睡；痛觉缺失，可以阻断疼痛的知觉；放松，以避免多余的肌肉运动。医生开始手术之前，麻醉医师会选择适当的药剂，以达到上述3 种反应。在手术过程中，麻醉医师必须管理施打的药剂量，这会占据他们20% 以上的时间。
为了减少麻醉医师花在施打麻醉药剂上的时间，使其能有更多时间关注手术的其他层面，开发了这套套自动麻醉系统。目的是要协助麻醉医生，而非取代他们。
这是一套闭回路控制系统，用来监控病人手术时的知觉深度、疼痛程度与肌肉运动，并根据已知的资料，通过过静脉注射适当的药量。麻醉医师使用时要先打点滴，然后运用感应器量测病人的肌肉运动，之后输入病人的资料，包括年龄、身高、体重与性别；进行的手术种类；麻醉医师对病人的药量是否有任何特殊要求。
系统开始施打药物之后，便会通过过数学算法，以每分钟为单位监控并控制药量，这种运算使用LabVIEW开发。病人的资料会显示出来，这也是使用LabVIEW 开发的，这样一来麻醉医师就可以看到病人对于施打的麻醉剂有何反应。
为了避免系统故障时会给病人太多或太少的药物，我们在闭回路控制系统中建造了多重安全机制。首先，麻醉医师可以手动取消系统的任何运作。例如，如果有个感应器不再传输信号给电脑时，机器就会自动进入基本的手动模式。机器在手术期间每隔15 分钟便会计算病人接收的平均药量。如果系统产生问题时，它可以施打平均药量，让病人保持沉睡无痛的状态，直到问题排除或是麻醉医师接手为止。
此外，如果麻醉医师用半自动模式操作系统，以手动输入药量时，当输入发生问题时，譬如不小心把某种药量输入得太高。那么机器会发出警告说药量太高。
这台机器可以学习医生的偏好及各种手术的时间长度等事情。只要医生在同样的手术中使用到达20 次，它就能认得模式。同时，每次手术结束后，系统都会储存趋势资料。一般来说，因为这台机器是结合了人工智能的闭回路控制系统，会比只有一位麻醉医师更加安全。
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