【】本發明涉及醫療，特別涉及一種基于人工智能的氣體振動發生方法及系統。

背景技術

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背景技術：

1、呼吸道疾病通常伴有大量分泌物(痰液)的產生，這可能導致氣道阻塞、呼吸困難甚至進一步并發癥。傳統的排痰方法包括藥物治療、物理振動或手動輔助排痰，但這些方法存在效率低、舒適度差等問題。

2、目前，人工智能(ai)在醫療領域的應用越來越廣泛，尤其在數據采集、處理和反饋控制方面展現出極大優勢。然而，如何將ai技術與氣體振動技術結合，實現智能化、個性化的排痰治療仍然是一個亟待解決的問題。

技術實現思路

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技術實現要素：

1、針對現有技術中上述技術問題，本發明提供一種基于人工智能的氣體振動發生方法，用于患者排痰及呼吸功能改善，包括以下步驟：

2、s01、提供信息采集器，采集所述患者的生理數據，所述生理數據包括呼吸頻率、肺部振動特征、血氧飽和度及心率；

3、s02、提供信號處理終端，所述信號處理終端接收所述信息采集器采集的所述生理數據，并基于人工智能的卷積神經網絡算法對所述生理數據進行分析和處理；

4、s03、所述信號處理終端提取所述患者狀態特征，并生成控制信號；

5、s04、提供控制端，所述控制端接收所述控制信號，并調整氣體振動參數，生成高頻振動氣體；及

6、s05、所述高頻振動氣體與所述患者的呼吸系統交互，實現排痰及改善呼吸。

7、其有益效果是，通過提供所述信息采集器、所述信號處理終端及所述控制端，實現高頻氣體振動技術和智能控制的結合，輔助患者排痰，改善呼吸功能。同時，所述信號處理終端基于人工智能的卷積神經網絡算法對所述生理數據進行分析和處理，實現對患者身體狀況的智能監測和自適應調節。

8、本發明提供的方法提高了所述患者的排痰效率，有助于緩解呼吸道阻塞問題，并通過人工智能實現個性化治療，可以適用不同嚴重程度的所述患者需求，而且實現了實時監控和反饋調節，確保了治療的安全性和精準性。

9、本發明還提供一種基于人工智能的氣體振動發生系統，包括患者、信息采集器、信號處理終端及控制端，所述信息采集器及所述控制端均設于所述患者的呼吸系統，所述信號處理終端與所述信息采集器及所述控制端相連，所述信息采集器采集所述患者的生理數據，所述信號處理終端接收所述生理數據，并通過卷積神經網絡算法對所述生理數據進行分析和處理，再通過所述控制端實時調整氣體振動參數，生成高頻振動氣體。

技術特征：

1.一種基于人工智能的氣體振動發生方法，用于患者排痰及呼吸功能改善，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述s02還包括：

3.如權利要求2所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于；所述s021中，采用梯度下降優化方法對所述氣體振動參數進行更新，以提高所述氣體振動參數的精準性，所述氣體振動參數更新公式如下：

4.如權利要求3所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于；所述s021中，采用以下優化方法訓練個性化的所述氣體振動參數模型：

5.如權利要求1所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述s02還包括：

6.如權利要求1所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述s02中，所述卷積神經網絡算法包括輸入層、多個卷積層、池化層及全連接層，所述卷積層計算公式如下：

7.如權利要求6所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述池化層以最大池化為例，計算公式為：

8.如權利要求7所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述全連接層的輸出計算公式如下：

9.如權利要求1所述的基于人工智能的氣體振動發生方法，其特征在于，所述s04中，所述氣體振動參數包括振動頻率、振幅和相位，所述振幅由所述患者狀態動態調整，所述振動頻率與所述患者的呼吸頻率同步，所述相位設有初始相位，根據所述患者反饋自適應調整，所述氣體振動參數計算公式為：

10.一種基于人工智能的氣體振動發生系統，其特征在于，包括患者、信息采集器、信號處理終端及控制端，所述信息采集器及所述控制端均設于所述患者的呼吸系統，所述信號處理終端與所述信息采集器及所述控制端相連，所述信息采集器采集所述患者的生理數據，所述信號處理終端接收所述生理數據，并通過卷積神經網絡算法對所述生理數據進行分析和處理，再通過所述控制端實時調整氣體振動參數，生成高頻振動氣體。

技術總結
本發明提供一種基于人工智能的氣體振動發生方法，用于患者排痰及呼吸功能改善，包括：提供信息采集器，采集所述患者的生理數據；提供信號處理終端，對所述生理數據進行分析處理，提取所述患者狀態特征并產生控制信號；提供控制端接收所述控制信號并調整氣體振動參數，生成高頻振動氣體；所述高頻振動氣體與所述患者的呼吸系統交互。本發明的方法實現了高頻氣體振動技術和智能控制的結合，輔助患者排痰，改善呼吸功能。同時，本發明還提供了一種基于人工智能的氣體振動發生系統。

技術研發人員：陳守杰,何文兵,胡云峰,劉宗樹,王巖輝,隋瑋
受保護的技術使用者：木娃醫療器械（山東）有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/20