一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质技术

本申请涉及医疗器械的技术领域，尤其是涉及一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质，包括获取影响气道阻力和肺顺应性的参数，基于参数构建估算气道阻力和顺应性的模型，在得到的模型内带入记录的相应数据，并经过呼吸系统集总参数RRCC模型和Kalman预估控制器进行估算，对气道阻力和肺顺应性值进行正态分布估算处气道阻力和肺顺应性。进而利用所计算出的气道阻力值和顺应性值为临床治疗提供有益的智能呼吸控制模式，实现人体呼吸系统与呼吸机协调性、同步性。同步性。同步性。

【技术实现步骤摘要】
一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质


[0001]本申请涉及医疗设备的
，尤其是涉及一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质。

技术介绍

[0002]生命支持系统给肺进行供气时，气道阻力和肺顺应性是引起气道中气压和气流变化的主要因素。其中气道阻力是指气道内单位流量所产生的的压力差，在临床中适用于各种阻塞性通气功能障碍性疾病以及机械通气和呼吸监护等情况。肺顺应性是指单位压力改变时所引起的肺容积的改变，它代表了胸腔对肺容积的影响，肺顺应性又可分为静态肺顺应性和动态肺顺应性，其中肺顺应性是指在外力的作用下发生改变的难以程度，肺的顺应性大，表示其变形能力强，即在较小的外力作用下引起较大的变形，对空腔器官来说，顺应性大，则表示其可扩张性大，在较小的跨壁压作用下，就能引起较大的腔内容积的改变，静态顺应性反映肺组织的弹性，动态顺应性手肺组织弹性和气道阻力的双重影响。同时借助测量呼吸参数可用用于监测和诊断呼吸系统疾病的进展并形成治疗建议。
[0003]只有对患者呼吸系统参数气道阻力和肺顺应性进行自动、快速、准确计算才能为患者提供安全、可靠、精准生命支持，并实现对生命支持设备通气方式地有效调节控制，以适用不同病征下的各种肺部形态，降低患者使用生命支持设备的并发症。
[0004]通常情况下采用公式R＝ΔP/ΔF来计算气道阻力，用公式C＝ΔV/ΔP来计算气容；其中计算R中的ΔP＝Ppeak
‑
Pplat，ΔF代表峰值流速，计算C中的ΔV代表潮气量，ΔP＝Ppeak
‑
PEEP；通过此种方法只能在有屏气功能的VCV模式可以计算出R、C值，算法局限性很大，精度不高，适应范围不广，无法应用到其他通气算法，不能全面反映人体呼吸系统与呼吸机交互过程。

技术实现思路

[0005]为了提高呼吸机、麻醉机等设备通气效果，通过机械通气的建模技术和呼吸系统参数的辨识，提供一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质，利用所计算出的气道阻力和肺顺应性值提供优异的智能呼吸控制模式，实现呼吸机协调性、同步性。
[0006]第一方面：本申请提供的一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法，采用如下的技术方案：
[0007]一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法，包括：
[0008]获取影响实时气道压力值的相关参数；
[0009]基于获取的相关参数构建模型一，所述模型一为：P(t)＝E*V(t)+R*dv/dt，其中，P(t)代表t实时气道压力值，V(t)代表t实时容量，dv/dt代表t时刻瞬时流速并记做F(t)，E代表电导，R代表气道阻力；基于构建的模型一进行变换，得到模型二，所述模型二为：P(t)＝V
(t)/C+R*F(t)，其中E＝1/C，C代表肺顺应性，
[0010]基于模型二构建模型三，所述模型三为：P(t+1)＝V(t+1)/C+R*F(t+1)，其中P(t+1)代表t+1实时气道压力值，V(t+1)代表t+1实时容量，F(t+1)代表t+1时刻瞬时流速；
[0011]基于模型二和模型三构建模型四以及模型五：所述模型四为：R＝(V(t)*P(t+1)
‑
V(t+1)*P(t))/(F(t+1)*V(t)
‑
F(t)*V(t+1))，所述模型五为：C＝(V(t+1)*F(t)
‑
V(t)*F(t+1))/(F(t)*P(t+1)
‑
F(t+1)*P(t))。
[0012]进一步的：实时记录容量V、压力P和流速F以及对前一时刻容量V、压力P、流速F进行记录，并将记录的数据应用于模型四和模型五。
[0013]通过采用上述技术方案，对前述得出的气道阻力R和肺顺应性C值进行处理，呼吸系统中管道存在的气道阻力和顺应性代入至模型内，处理影响气道阻力R和肺顺应性C的影响参数。
[0014]通过采用上述技术方案：构建呼吸系统与气道阻力R和肺顺应性C之间的关系模型，对前述得到的气道阻力R和肺顺应性C数据进行处理。
[0015]进一步的：基于粒子群算法对模型一至模型五中的参数的实现自整定。
[0016]通过采用上述技术方案：选取呼吸机和麻醉机的管路参数时，使用粒子群算法优化技术，以取得最佳参数的管路取值。
[0017]进一步的：在Kalman预估控制器中调入实现自整定的参数，并对调入的参数进行估算，得到估算数值；
[0018]基于估算数值大小分类存入控制器中的存储单元。
[0019]进一步的：获取影响吸气周期中存储的数据；
[0020]基于获取的相关参数求得正态分布得到所需估算的气道阻力R和肺顺应C值。
[0021]进一步的：气道阻力R和肺顺应性C在吸气状态实时计算周期时间限制；基于上述计算周期在5～500ms内进行循环计算。
[0022]第二方面，本申请提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了上述评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法。
[0023]第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了上述评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法。
[0024]本申请的有益效果主要为：提供一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法、终端设备及存储介质，可为患者供气阶段所监测到的压力、流量和容量进行实时分析，通过算法滤波估算后，保存分析数据，在患者非供气阶段，对保存的分析数据进行统计归纳，实现患者呼吸系统参数气道阻力和肺顺应性值估算。此方法可以应用于多种智能呼吸控制模式中，具有应用范围广、估算精度高等优点。
附图说明
[0025]图1是本申请实施例的评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法的方法示图。
[0026]图2是本申请实施例的自动快速准确估计患者气道阻力和肺顺应性的构建的流程
视图。
[0027]图3是本申请实施例的评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法中RRCC模型视图。
具体实施方式
[0028]本领域中众所周知的，在很多情况下有必要或者希望以非侵入的方式向患者气道递送呼吸气体流，即，不对患者插管或不通过手术将气管套管插入到其食道内。这样的治疗通常被称为非侵入式通气(NIV)治疗。
[0029]例如，已知以非侵入性方式递送连续气道正压(CPAP)或者随患者呼吸周期变化的可变气道压力来治疗医学性机能失调，诸如，睡眠呼吸暂停综合征，尤其是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)或充血性心力衰竭。NIV治疗涉及将包括面.罩部件的患者接口装置放置到患者的面部，其中，所述患者接口装置使呼吸机或压力支持装置与患者的气道连接。如本领域中还已知的，还有很多情况有必要或者希望以侵入方式向患者气道递送呼吸气体流，即，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法，其特征在于，包括：获取影响实时气道压力值的相关参数；基于获取的相关参数构建模型一，所述模型一为：P(t)＝E*V(t)+R*dv/dt，其中，P(t)代表t实时气道压力值，V(t)代表t实时容量，dv/dt代表t时刻瞬时流速并记做F(t)，E代表电导，R代表气道阻力；基于构建的模型一进行变换，得到模型二，所述模型二为：P(t)＝V(t)/C+R*F(t)，其中E＝1/C，C代表肺顺应性，基于模型二构建模型三，所述模型三为：P(t+1)＝V(t+1)/C+R*F(t+1)，其中P(t+1)代表t+1实时气道压力值，V(t+1)代表t+1实时容量，F(t+1)代表t+1时刻瞬时流速；基于模型二和模型三构建模型四以及模型五：所述模型四为：R＝(V(t)*P(t+1)
‑
V(t+1)*P(t))/(F(t+1)*V(t)
‑
F(t)*V(t+1))，所述模型五为：C＝(V(t+1)*F(t)
‑
V(t)*F(t+1))/(F(t)*P(t+1)
‑
F(t+1)*P(t))。2.根据权利要求1所述的评估病患气道阻力和肺顺应性的模型构建方法，其特征在于：实时记录容量V、压力P和流速F以及对前一时刻容量V、压力P、流速F进行记录，并将记录的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏瑞丽，
申请(专利权)人：北京航天长峰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：