요로 산소 긴장도(PuO2)는 신장수질 산소공급의 유망한 지속 바이오마커이며, 특히 핍뇨 상태에서 수송 지연과 벽 확산에 의해 왜곡됩니다. 우리는 말단 신호로부터 방광 PuO2를 재구성하는 물리 기반 알고리즘을 개발하고 검증하였습니다. 벽 확산을 관강 질량 균형과 결합하는 보완적인 정상 상태 및 과도 확산-수송 모델을 공식화하고, 방광 PuO2를 추정하는 역문제를 해결했습니다. 성능은 제어된 흐름이 있는 벤치탑 카테터 시스템과 출혈성 쇼크 및 소생술을 받은 8마리의 돼지(68,788 쌍의 샘플)에서 평가되었습니다. 벤치탑에서 조정은 방광 PuO2에 대한 평균 편향을 -10.9에서 -0.64 mmHg로 줄였고, 95% 일치 한계를 39.1에서 15.8 mmHg로 좁혔으며, 실제 값과의 상관성을 R2 0.53에서 0.94로 개선했습니다. 생체 내에서는 결합 편향이 +20.9 ± 11.5에서 -4.1 ± 13.5 mmHg로 감소하였으며, 평균 절대 오차는 21.1에서 9.5 mmHg로 감소하였고, 낮은 요류에서 가장 큰 개선을 보였습니다. 수송 지연 및 벽 확산 모델링은 말단 카테터 측정으로부터 방광 PuO2를 재구성하여 신뢰할 수 있는 실시간 요저산소증 모니터링과 다른 도관 기반 분석물 측정에 대한 더 넓은 적용을 지원합니다.