体外反搏控制系统和体外反搏控制方法

摘要

本发明涉及一种体外反搏控制系统和一种体外反搏控制方法，所述体外反搏控制系统包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理系统、控制模块；所述心电信号采集模块用于获取心电信号，并将心电信号转换为数字心电信号；所述指脉信号采集模块用于获取指脉信号，并将指脉信号转换为数字指脉信号；所述信号处理系统用于对数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出控制参数和启动命令；所述控制模块用于将控制参数和启动命令转化为驱动执行装置的电信号。所述体外反搏控制系统很适于家庭使用。

主权项

一种体外反搏控制系统，其特征在于：包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理系统、控制模块；所述心电信号采集模块用于获取心电信号，并将心电信号转换为数字心电信号；所述指脉信号采集模块用于获取指脉信号，并将指脉信号转换为数字指脉信号；所述信号处理系统用于对数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出控制参数和启动命令；所述控制模块用于将控制参数和启动命令转化为驱动执行装置的电信号；所述信号处理系统包括优化控制模块，用于检测R波信号，当检测到R波时根据数字心电信号和数字指脉信号对控制参数进行优化，输出控制参数和启动命令；所述优化控制模块还用于根据数字指脉信号，确定由心脏收缩引发的收缩波和由体外反搏引发的反搏波；用于计算收缩波和反搏波的峰值比及面积比，并将所述峰值比和/或面积比作为优化目标；用于利用在线优化算法，动态调整控制参数，使得优化目标最大化；用于对优化所得的控制参数进行上下边界检验，若控制越界，则赋予对应的边界值；所述优化控制模块还用于重复执行根据采样率确定合适的差分阶数Δt，按差分方程计算心电数据的差分，对于首尾的几个数据做清零处理；查找差分结果的最大值d_max，将αd_max作为阈值d_lim；将差分结果同d_lim相比较，若出现大于d_lim的数据，则在此数据和此数据后80ms的范围内查找最大值作为一次R波，直至查找完全部数据；其中Δt＝5t_s～8t_s，t_s为采样周期；所述控制参数包括：从R波出现到开始对腿部进行加压的延迟时间，从开始加压到完全释放压力的压力保持时间以及加压压力峰值；所述执行装置包括电机、椭圆形转子、转动轴承、硬性推板、柔性介质层以及电机控制器；所述椭圆形转子与所述电机的转动轴相连，所述电机驱动所述椭圆形转子转动；所述硬性推板用来包裹在使用者的腿上，硬性推板包括位于腿部两外侧的固定推板和位于腿部两内侧的活动推板，所述活动推板与所述椭圆形转子相抵触；在所述椭圆形转子长轴末端各装有一转动轴承；在硬性推板与使用者腿之间设有一柔性介质层；所述柔性介质层为气囊，所述气囊内预先填充气体的量由所述加压压力峰值决定；所述椭圆形转子在一个心脏跳动周期转动180度；所述电机控制器与所述电机相连，接收控制信号控制所述电机转动，所述电机控制器接收的控制信号为所述延迟时间和所述压力保持时间；所述电机控制器包括微控制器，该微控制器通过所述压力保持时间计算出对应的电机旋转速度，并在所述延迟时间后，发出开始旋转的命令。