科创中国
一种基于注意力机制的机械通气人机异步检测识别方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-15 16:54:11
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 09:45:23
本发明涉及医疗器械智能控制技术领域，特别涉及到一种基于注意力机制的机械通气人机异步检测识别方法；本发明先后分别构建核级注意力模块与时序注意力模块，且能从波形数据的卷积核特征层面以及信号的时序层面寻找到更加利于分别不同种人机异步类型的信号特征段，给予这些特征段更强的关注度，这样就可以更好地对人机异步做出区分。
1.一种基于注意力机制的机械通气人机异步检测识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、针对呼吸机机械通气时的波形数据构建一维卷积神经网络模型；步骤S2、先后分别构建核级注意力子模块和时序注意力子模块；步骤S3、将核级注意力子模块与时序注意力子模块进行顺序串接形成一个有机集成的多注意力综合模块；步骤S4、将多注意力综合模块嵌入集成至一维卷积神经网络模型内形成多注意力复合模型；步骤S5、通过多注意力复合模型对呼吸机机械通气时的波形数据进行分析与判别。
呼吸机是一种重要的基于呼吸功能支持的生命设备，它被广泛应用于医院的重症监护科室、一般性科室，一些呼吸机还进入了家庭当中，成为一些日常的睡眠等的辅助家用设备，为有呼吸功能障碍的人员提供重要的辅助支持。
一般而言，呼吸机最重要的一个功能是它的通气灵敏程度，它能否在患者或用户需要吸气时提供同频的供气/通气支持，同样的能否及时在病患呼气时做相应的切换，分解开来，也即呼吸机要及时检测到患者的吸气需求，检测到患者从吸气结束切换到呼气的时机等。这些患者吸气、呼气的状态可以通过呼吸机与患者连接的通气管道中的气流速度、管道压力、通气容量等进行表征。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明先后分别构建核级注意力模块与时序注意力模块，且能从波形数据的卷积核特征层面以及信号的时序层面寻找到更加利于分别不同种人机异步类型的信号特征段，给予这些特征段更强的关注度，这样就可以更好地对人机异步做出区分。
技术合作
表1多注意力机制增强复合模型与基础用例模型基于不同随机数的准确率对比表：
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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