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、費用低以及副作用小而在臨床中廣泛應用。然而，臨床信息采集、存儲技術落后，臨床經驗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)一的科學規(guī)范與之對應?；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，不僅對于繼承和

2、發(fā)揚中醫(yī)具有重要的研究價值，而且對提升人類的健康水平具有廣闊的應用前景。
　　 溫度是中醫(yī)熏蒸的關鍵治療參數(shù)，復雜的生理現(xiàn)象與物理現(xiàn)象并存，導致了常規(guī)的溫度建模與控制方法無法適用于此類系統(tǒng)，針對這一問題利用智能控制理論與生物醫(yī)學機理，對中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)進行建模與控制，是中醫(yī)熏蒸現(xiàn)代化發(fā)展的必經之路。主要研究內容如下：
　　 1.建立基于傳熱學的溫度機理模型。中醫(yī)熏蒸溫度系統(tǒng)是一個大滯后、時變的非線性系統(tǒng)，各個變量之間存在

3、強耦合作用，通過分析熱源的熱傳導、對流過程以及通風窗通風對流過程，利用傳熱學理論及質能平衡方衡，建立熏蒸艙內熱環(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，構建患者年齡、病程、熱源溫度、熏蒸時間、室外平均溫度及療效分級6簇隸屬度函數(shù)。在此基礎上設計變論域模糊控制器并對其數(shù)學特性及臨床應用進行研究。
　　 3.提出變結構動態(tài)模糊神經網絡的穎學習算

4、法。利用數(shù)學分析方法中Stone-weierstrass定理，對變結構動態(tài)模糊神經網絡通用逼近性能進行分析，借鑒矩陣分解及概率論中正態(tài)分布的數(shù)學特性建立規(guī)則學習算法及規(guī)則修剪算法，借鑒數(shù)據挖掘理論，建立樣本空間學習算法，并完成網絡穩(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、方劑擴散模型以及控制器模型。用所建立的模型對不同癥型治療過程的溫度進行預測，預測值和實測值的擬合關系較