一種心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及介入治療領(lǐng)域，尤其涉及一種心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏(Intra-Aortic Balloon Pump, IABP)是機(jī)械性輔助循環(huán)方法之一，通過物理作用，提高主動(dòng)脈內(nèi)舒張壓，增加冠狀動(dòng)脈供血和改善心肌功能。這種方法已廣泛應(yīng)用于心功能不全等危重病患者的搶救和治療。
[0003]主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏是由固定在導(dǎo)管的圓柱形主動(dòng)脈球囊構(gòu)成，將主動(dòng)脈球囊安放在胸主動(dòng)脈部位。導(dǎo)管近端位于左鎖骨下動(dòng)脈末梢，遠(yuǎn)端位于腎動(dòng)脈。當(dāng)心臟舒張時(shí)主動(dòng)脈球囊充氣，心臟收縮時(shí)主動(dòng)脈球囊放氣，由此產(chǎn)生雙重血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng):心臟舒張主動(dòng)脈球囊充氣使血流向前，提高舒張壓和冠脈的灌注；主動(dòng)脈球囊在心臟收縮之前放氣降低收縮壓(心臟后負(fù)荷)從而改善了左室射血。通過控制臺(tái)可以在每一心動(dòng)周期內(nèi)將主動(dòng)脈球囊充放氣一次(1:1模式)，也可以每二個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)將主動(dòng)脈球囊充放氣一次(1:2模式)，每三個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)充放氣一次(1:3模式)?？刂婆_(tái)可以根據(jù)進(jìn)入主動(dòng)脈球囊的氣體量的多少來調(diào)整主動(dòng)脈球囊的大小。
[0004]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，上述過程一般都是在體外實(shí)現(xiàn)，缺乏對(duì)人體體征的實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)反饋，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)脈球囊充放氣的實(shí)時(shí)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明提供種心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)主動(dòng)脈球囊充放氣進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的技術(shù)問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法，包括:
[0009]對(duì)心電圖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；
[0010]對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行處理，并預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻；
[0011]根據(jù)所述下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻，控制主動(dòng)脈球囊的充放氣操作。
[0012]進(jìn)一步地，
[0013]在所述對(duì)心電圖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集之后，且在所述對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行處理之前還包括:對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行濾波放大，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0014]所述對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行處理包括:通過小波變換，進(jìn)行實(shí)時(shí)QRS波和心律檢測(cè)；
[0015]所述預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻包括:通過歷史心電圖信號(hào)估計(jì)得出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，利用卡爾曼濾波預(yù)測(cè)算法結(jié)合實(shí)時(shí)采集的心電圖信號(hào)，預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻。
[0016]進(jìn)一步地，所述通過小波變換，進(jìn)行實(shí)時(shí)QRS波和心律檢測(cè)還包括:
[0017]根據(jù)小波基函數(shù)的特性和所述心電圖信號(hào)的特征，確定小波基函數(shù)的類型和提升小波分解層數(shù)。
[0018]進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻，控制主動(dòng)脈球囊的充放氣操作包括:
[0019]在下一次R波峰值出現(xiàn)的時(shí)刻對(duì)主動(dòng)脈球囊充氣，在下一次T波峰值出現(xiàn)的時(shí)刻對(duì)主動(dòng)脈球囊放氣；
[0020]對(duì)心電圖信號(hào)和主動(dòng)脈球囊充放氣的氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)突發(fā)的心臟變化進(jìn)行手動(dòng)停止。
[0021]進(jìn)一步地，所述方法還包括:通過設(shè)置采集或觸發(fā)的方式對(duì)充放氣氣路進(jìn)行初始設(shè)置。
[0022]另一方面，本發(fā)明還提供一種心電信號(hào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括:順序相連的心電采集前端、數(shù)字信號(hào)處理器和氣路控制系統(tǒng)，其中:
[0023]心電采集前端，用于對(duì)心電圖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；
[0024]數(shù)字信號(hào)處理器，用于對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行處理，并預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻；
[0025]氣路控制系統(tǒng)，包括主動(dòng)脈球囊，用于根據(jù)所述下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻，控制主動(dòng)脈球囊的充放氣操作。
[0026]進(jìn)一步地，
[0027]所述心電采集前端包括:12導(dǎo)聯(lián)心電采集板；
[0028]所述系統(tǒng)還包括:信號(hào)處理單元，連接在所述心電采集前端和所述數(shù)字信號(hào)處理器之間，用于對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行濾波放大，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0029]所述數(shù)字信號(hào)處理器包括:小波變換單元，用于通過小波變換，進(jìn)行實(shí)時(shí)QRS波和心律檢測(cè)；預(yù)估單元，用于通過歷史心電圖信號(hào)估計(jì)得出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，利用卡爾曼濾波預(yù)測(cè)算法結(jié)合實(shí)時(shí)采集的心電圖信號(hào)，預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻。
[0030]進(jìn)一步地，
[0031]所述數(shù)字信號(hào)處理器為:C6000系列數(shù)字信號(hào)處理器；
[0032]和/或，所述小波變換單元包括:參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)小波基函數(shù)的特性和所述心電圖信號(hào)的特征，確定小波基函數(shù)的類型和提升小波分解層數(shù)。
[0033]進(jìn)一步地，所述氣路控制系統(tǒng)包括:
[0034]充氣單元，用于在下一次R波峰值出現(xiàn)的時(shí)刻對(duì)主動(dòng)脈球囊充氣；
[0035]放氣單元，用于在下一次T波峰值出現(xiàn)的時(shí)刻對(duì)主動(dòng)脈球囊放氣；
[0036]監(jiān)測(cè)單元，用于對(duì)心電圖信號(hào)和主動(dòng)脈球囊充放氣的氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
[0037]急停單元，用于對(duì)突發(fā)的心臟變化進(jìn)行手動(dòng)停止。
[0038]進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:
[0039]上位機(jī)顯示控制設(shè)備，與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，用于實(shí)時(shí)觀測(cè)心電圖信號(hào)和主動(dòng)脈球囊充放氣的氣壓波形的變換，通過設(shè)置采集或觸發(fā)的方式對(duì)充放氣氣路進(jìn)行初始設(shè)置。
[0040](三)有益效果
[0041]可見，在本發(fā)明提出的心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)中，能夠?qū)π碾娦盘?hào)預(yù)測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理，并根據(jù)所預(yù)估的下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻來控制主動(dòng)脈球囊的充放氣操作。本發(fā)明能夠通過對(duì)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)脈內(nèi)球囊反博方法中對(duì)主動(dòng)脈球囊充放氣的實(shí)時(shí)控制，減少電氣延遲、檢測(cè)延遲和氣路延遲所產(chǎn)生的影響。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1是本發(fā)明實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法的基本流程示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖3是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖4是本發(fā)明實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的操作流程示意圖；
[0047]圖5是本發(fā)明實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法中卡爾曼濾波算法的框圖；
[0048]圖6是本發(fā)明實(shí)施例心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)結(jié)果波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例首先提供一種心電信號(hào)預(yù)測(cè)方法，參見圖1，包括:
[0051]步驟101:對(duì)心電圖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
[0052]步驟102:對(duì)采集到的心電圖信號(hào)進(jìn)行處理，并預(yù)估下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻。
[0053]步驟103:根據(jù)所述下一次心電圖信號(hào)中的R波出現(xiàn)的時(shí)刻，控制主動(dòng)脈球囊的充放氣操作。
[0054]可見，在本發(fā)明實(shí)施例提出的心電