中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)建模與控制研究.pdf

1、腰椎間盤突出癥是骨科多發(fā)病，中醫(yī)熏蒸是治療腰椎間盤突出癥的常用方法，因其療效顯著、費(fèi)用低以及副作用小而在臨床中廣泛應(yīng)用。然而，臨床信息采集、存儲(chǔ)技術(shù)落后，臨床經(jīng)驗(yàn)利用率低等因素是制約其數(shù)字化發(fā)展與完善的主要瓶頸。
　　 溫度是能量傳遞的宏觀表達(dá)形式，患者體征、室外溫度以及熏蒸方劑等因素與熏蒸溫度相互作用，彼此影響，至今尚無統(tǒng)一的科學(xué)規(guī)范與之對(duì)應(yīng)?；谝陨涎芯勘尘敖⒅嗅t(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)模型，深度分析挖掘與利用臨床資源，不僅對(duì)于繼承和

2、發(fā)揚(yáng)中醫(yī)具有重要的研究?jī)r(jià)值，而且對(duì)提升人類的健康水平具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 溫度是中醫(yī)熏蒸的關(guān)鍵治療參數(shù)，復(fù)雜的生理現(xiàn)象與物理現(xiàn)象并存，導(dǎo)致了常規(guī)的溫度建模與控制方法無法適用于此類系統(tǒng)，針對(duì)這一問題利用智能控制理論與生物醫(yī)學(xué)機(jī)理，對(duì)中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)進(jìn)行建模與控制，是中醫(yī)熏蒸現(xiàn)代化發(fā)展的必經(jīng)之路。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.建立基于傳熱學(xué)的溫度機(jī)理模型。中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)是一個(gè)大滯后、時(shí)變的非線性系統(tǒng)，各個(gè)變量之間存在

3、強(qiáng)耦合作用，通過分析熱源的熱傳導(dǎo)、對(duì)流過程以及通風(fēng)窗通風(fēng)對(duì)流過程，利用傳熱學(xué)理論及質(zhì)能平衡方衡，建立熏蒸艙內(nèi)熱環(huán)境模型，為后續(xù)的溫度控制提供模型支持。
　　 2.研究變論域模糊控制器。分析指數(shù)型伸縮因子函數(shù)特征，基于中醫(yī)熏蒸臨床信息，構(gòu)建患者年齡、病程、熱源溫度、熏蒸時(shí)間、室外平均溫度及療效分級(jí)6簇隸屬度函數(shù)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)變論域模糊控制器并對(duì)其數(shù)學(xué)特性及臨床應(yīng)用進(jìn)行研究。
　　 3.提出變結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穎學(xué)習(xí)算

4、法。利用數(shù)學(xué)分析方法中Stone-weierstrass定理，對(duì)變結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通用逼近性能進(jìn)行分析，借鑒矩陣分解及概率論中正態(tài)分布的數(shù)學(xué)特性建立規(guī)則學(xué)習(xí)算法及規(guī)則修剪算法，借鑒數(shù)據(jù)挖掘理論，建立樣本空間學(xué)習(xí)算法，并完成網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析。
　　 4.建立中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)仿真模型。在有限元工具箱PDE中建立熱源模型、功率模型、方劑擴(kuò)散模型以及控制器模型。用所建立的模型對(duì)不同癥型治療過程的溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的擬合關(guān)系較