体外反搏的控制方法及其装置

摘要

一种体外反搏的控制方法及其装置属于体外反搏控制技术领域,它是在小波变换方法实时检测心电信号QRS波的基础上,采用动态规划算法确定反搏时最优加压时间的控制方法,它由实时检测QRS波、确定临界点、建立评价指标、动态规划求最优加压时间、实施反搏过程五个步骤组成。所采用的装置由采样电路采集心电(脉压)信号,经放大电路、A/D转换器后传给计算机,计算机发指令给气囊控制电路,驱动与气泵和气囊相连的电磁阀,直接控制反搏过程,其反搏疗效好,稳定性高。

主权项

1.一种体外反搏的控制方法，其特征在于：它是一种在小波变换方法实时检测心电信号QRS波的基础上，采用动态规划算法确定反搏时最优加压时间的控制方法，它包含以下步骤：[1]实时检测QRS波的位置，其具体步骤如下：①抽取心电数字信号，每5毫秒采一点，可选出750个点，用Mallat算法对该信号进行小波变换，得到小波输出序列，取3尺度上高分辨率下的小波输出序列；②求斜率阈值s和距离阈值d，具体为：假设750个点有三个周期，先找到这三个周期的极大值—极小值对，取这三个正极大值—负极小值斜率平均值的一半作为斜率阈值s，三段距离平均值作为距离阈值d；③实时过程开始，采一点前取15点补足进行变换；④在3尺度上，对经小波变换后的16个点从最后一点开始依次判断是否为极大值或极小值；⑤找到极大值后，记其位置为m，其值为B；找到极小值后，记其位置为n，其值为A，若|m-n|＜d+s，计算其斜率： $\mathrm{SR}=\left|\frac{B-A}{m-n}\right|$ 其中，SR为斜率；⑥若SR＜s，则m与n之间的零值为QRS波的R波位置，否则，取下一信号点，重复①、②、③、④、⑤过程；[2]在实时检测R波位置的基础上，确定临界点；[3]建立反搏功能评价指标$J={\int }_{\mathrm{Ts}}^{\mathrm{ta}}P\left(t\right)\mathrm{dt}+{\int }_{\mathrm{ta}}^{T}P\left(t\right)\mathrm{dt}$ 其中，J为心血管血流量，ta为加压起始时间，Ts为收缩压与舒张压的临界点，T为心动周期，P(t)为脉压值；[4]分别对小腿、大腿、臀部及其联合进行反搏测试，根据设置的小腿、大腿及臀部各自不同的加压起始时间ta(1)、ta(2)、ta(3)，记录它们反搏后的脉压值，然后根据上述反搏功能评价指标，采用动态规划算法，得到反搏时最优加压时间ta(1)、ta(2)、ta(3)；[5]根据QRS波的R波位置及最优加压时间，实施实时反搏过程。