呼吸机广泛应用于呼吸衰竭治疗和术后呼吸康复中，也是新冠肺炎、非典等流行病患者的重要治疗手段，然而，长时间机械通气易使患者出现肺不张、呼吸机相关肺炎和膈肌功能障碍等并发症。相对于呼吸机，植入式膈肌起搏被证实为有效防止膈肌功能障碍，并能提供长期通气支持的另一种有效呼吸康复技术。

本课题研究基于植入式膈肌起搏的关键技术，创新性提出融合基于呼吸肌肌电信号的呼吸模式识别、膈神经电刺激技术和闭环膈肌搏器系统自适应气流跟踪控制的方法实现呼吸功能重塑。重点开展通过对呼吸肌电信号的采集和分析，建立呼吸肌电特征与气流的相关性模型，提取表征病人呼吸意愿的呼吸肌电信号特征，实现呼吸模式的识别；研究基于膈肌起搏系统的呼吸力学模型，提出一种基于呼吸气流反馈的膈肌起搏系统自适应控制方法；研究膈肌起搏系统中基于呼吸气流特征的膈肌疲劳在线估计方法；研发膈肌起搏实验样机，开展动物/临床实验研究，验证该技术的安全性与可靠性。

植入式膈肌起搏器在体功能性验证原理框图