(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211062434.5 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 深圳市科 曼医疗设备有限公司 地址 518000 广东省深圳市光明区马田街 道南环大道飞亚达钟表大厦1A栋10- 11层、 12C,2栋1- 5层 (72)发明人 张庆军　王涛　李明举　 (74)专利代理 机构 深圳中细软知识产权代理有 限公司 4 4528 专利代理师 黄劼 (51)Int.Cl. A61M 16/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 估算气道阻力和顺应性的方法、 装置、 设备 和介质 (57)摘要 本发明公开了一种估算气道阻力和顺应性 的方法， 该方法包括： 获取多组采样数据， 及获取 预设的离散线性气阻模型； 根据多组采样数据， 基于预先建立的参数更新模型， 对离散线性气阻 模型中的预设参数进行求解， 得到预设参数的参 数值； 根据参数值， 以及预设参数与 气道阻力、 肺 顺应性和呼吸回路顺应性之间的替代关系， 求解 得到气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性。 此 外， 还提出了估算气道阻力和顺应性的装置、 设 备和存储介质。 气道阻力和肺 顺应性用于控制麻 醉机和呼吸机的通气方式以适用于不同用户的 各种使用情况。 在上述的方案中由于考虑了呼吸 回路顺应性对潮气量的影 响， 使得最终得到的道 阻力和肺 顺应性足够准确， 并且能适用于多种通 气方式中。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115414561 A 2022.12.02 CN 115414561 A 1.一种估算气道阻力和顺应性的方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取多组采样数据， 及获取预设的离散线性气阻模型， 一组采样数据包括连续三个采 样时刻采样到的气道压力和所述连续三个采样时刻中的后两个采样时刻 采样到的总流速， 其中， 所述离散线性气阻模型通过以预设参数替代气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性 的方式， 表达气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性与离散化的气道压力和总流速之间的 线性关系； 根据所述多组采样数据， 基于预先建立的参数更新模型， 对所述离散线性气阻模型中 的预设参数进行求解， 得到所述预设参数 的参数值， 所述参数更新模型为更新所述预设参 数的模型； 根据所述参数值， 以及所述预设参数与气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性之间的 替代关系， 求 解得到气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述获取 预设的离 散线性气阻模型， 包括： 获取线性气阻模型的动力学方程， 根据所述线性气阻模型的动力学方程构建关于气道 阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性的线性气阻模型； 对所述线性气阻模型进行 数据离散化和关系替代， 得到所述离 散线性气阻模型。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述线性气阻模型的动力学方程包括总流 速方程、 第一方程和 第二方程， 所述总流速方程包括呼吸回路流速与肺部流速， 所述第一方 程为所述气道压力与所述呼吸回路流速之 间的关系方程， 所述第二方程为所述气道压力与 所述肺部流速之间的关系方程， 所述根据所述线性气阻模型的动力学方程构建关于气道阻 力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性的线性气阻模型， 包括： 根据所述第 一方程确定所述呼吸回路流速的替代表达 式， 根据所述总流速方程和所述 呼吸回路流速的替代 表达式确定所述肺部流速的替代 表达式； 将所述肺部流速的替代表达式代入所述第二方程中， 以得到关于气道阻力、 肺顺应性 和呼吸回路顺应性的线性气阻模型。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述对所述线性气阻模型进行数据离散化 和关系替代， 得到所述离 散线性气阻模型， 包括： 对所述线性气阻模型进行微分， 获取 得到的微分方程； 将所述微分方程中每项的气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性用若干个中间值进行 替代， 得到替代后的微分方程和第一 替代关系； 对所述替代后的微分方程进行离 散化， 得到 离散化后的微分方程： 将离散化后的微分方程整理为目标表达 式， 在所述目标表达 式中存在至少一项的系数 为1； 将所述目标表达 式中一个其余项的系数替代为一个预设参数， 以得到第 二替代关系及 所述离散线性气阻模 型， 所述其余项为系数不为 1的项， 所述其余项的系数由所述中间值构 成。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述参数值， 以及所述预设参数 与气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性之 间的替代关系， 求解得到气道阻力、 肺顺应性和 呼吸回路顺应性， 包括： 根据所述参数值与 所述第二替代关系求解所述中间值， 根据求解后的中间值与所述第权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115414561 A 2一替代关系计算气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述离 散线性气阻模型为： Paw(k)＝θ1Paw(k‑1)+θ2Paw(k‑2)+θ3flow(k)+θ4flow(k‑1) 其中， θ1、 θ2、 θ3、 θ4为所述预设参数， Paw(k)、 Paw(k‑1)、 Paw(k‑2)为所述连续三个采样时刻 采样到的气道压力， flow(k)、 flow(k ‑1)为所述连续三个采样时刻中的后两个采样时刻采 样到的总流速 。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述多组采样数据， 基于预先建 立的参数更新模型， 对所述离散线性气阻模型中的预设参数进行求解， 得到所述预设参数 的参数值， 包括： 将所述多组采样数据代入所述离散线性气阻模型， 并基于所述参数更新模型对所述预 设参数的初始值进 行更新， 使得指标函数最小化， 得到所述预设参数的参数值， 所述指标函 数用于衡量所述采样数据中的气道压力与通过所述离散线性气阻模型计算得到的气道压 力之间的误差 。 8.一种估算气道阻力和顺应性的装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取多组采样数据， 及获取预设的离散线性气阻模型， 一组采样数据包 括连续三个采样时刻采样到的气道压力和所述连续三个采样时刻中的后两个采样时刻采 样到的总流速， 其中， 所述离散线性气阻模型通过以预设参数替代气道阻力、 肺顺应性和呼 吸回路顺应性的方式， 表达气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性与离散化的气道压力和 总流速之间的线性关系； 辨识模块， 用于根据 所述多组采样数据， 基于预先建立的参数更新模型， 对所述离散线 性气阻模型中的预设参数进行求解， 得到所述预设参数 的参数值， 所述参数更新模型为更 新所述预设参数的模 型； 根据所述参数值， 以及所述预设参数与气道阻力、 肺 顺应性和呼吸 回路顺应性之间的替代关系， 求 解得到气道阻力、 肺顺应性和呼吸回路顺应性。 9.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理 器执行时， 使得 所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。 10.一种估算气道阻力和顺应性的设备， 包括存储器和 处理器， 其特征在于， 所述存储 器存储有计算机程序， 所述计算机程序被所述处理器执行时， 使得所述处理器执行如权利 要求1至7中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115414561 A 3