一种心电信号预测方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种心电信号预测方法与系统，包括：对心电图信号进行实时采集；对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻；根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的充放气操作。本发明专利技术能够对心电信号预测进行实时采集处理，并根据所预估的下一次心电图信号中的R波出现的时刻来控制主动脉球囊的充放气操作。本发明专利技术能够通过对心电信号的实时检测，来实现主动脉内球囊反博方法中对主动脉球囊充放气的实时控制，减少电气延迟、检测延迟和气路延迟所产生的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及介入治疗领域，尤其涉及一种心电信号预测方法与系统。
技术介绍
主动脉内球囊反搏（Intra-Aortic Balloon Pump，IABP）是机械性辅助循环方法之一，通过物理作用，提高主动脉内舒张压，增加冠状动脉供血和改善心肌功能。这种方法已广泛应用于心功能不全等危重病患者的抢救和治疗。主动脉内球囊反搏是由固定在导管的圆柱形主动脉球囊构成，将主动脉球囊安放在胸主动脉部位。导管近端位于左锁骨下动脉末梢，远端位于肾动脉。当心脏舒张时主动脉球囊充气，心脏收缩时主动脉球囊放气，由此产生双重血液动力学效应：心脏舒张主动脉球囊充气使血流向前，提高舒张压和冠脉的灌注；主动脉球囊在心脏收缩之前放气降低收缩压（心脏后负荷）从而改善了左室射血。通过控制台可以在每一心动周期内将主动脉球囊充放气一次（1：1模式），也可以每二个心动周期内将主动脉球囊充放气一次（1：2模式），每三个心动周期内充放气一次（1：3模式）。控制台可以根据进入主动脉球囊的气体量的多少来调整主动脉球囊的大小。但是，在现有技术中，上述过程一般都是在体外实现，缺乏对人体体征的实时监控和实时反馈，无法实现对主动脉球囊充放气的实时控制。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术提供种心电信号预测方法与系统，以解决现有技术中无法对主动脉球囊充放气进行实时控制的技术问题。（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种心电信号预测方法，包括：对心电图信号进行实时采集；对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻；根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的充放气操作。进一步地，在所述对心电图信号进行实时采集之后，且在所述对采集到的心电图信号进行处理之前还包括：对采集到的心电图信号进行滤波放大，并进行模数转换；所述对采集到的心电图信号进行处理包括：通过小波变换，进行实时QRS波和心律检测；所述预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻包括：通过历史心电图信号估计得出系统的运行状态，利用卡尔曼滤波预测算法结合实时采集的心电图信号，预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻。进一步地，所述通过小波变换，进行实时QRS波和心律检测还包括：根据小波基函数的特性和所述心电图信号的特征，确定小波基函数的类型和提升小波分解层数。进一步地，所述根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的充放气操作包括：在下一次R波峰值出现的时刻对主动脉球囊充气，在下一次T波峰值出现的时刻对主动脉球囊放气；对心电图信号和主动脉球囊充放气的气压进行实时监测；对突发的心脏变化进行手动停止。进一步地，所述方法还包括：通过设置采集或触发的方式对充放气气路进行初始设置。另一方面，本专利技术还提供一种心电信号预测系统，包括：顺序相连的心电采集前端、数字信号处理器和气路控制系统，其中：心电采集前端，用于对心电图信号进行实时采集；数字信号处理器，用于对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻；气路控制系统，包括主动脉球囊，用于根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的充放气操作。进一步地，所述心电采集前端包括：12导联心电采集板；所述系统还包括：信号处理单元，连接在所述心电采集前端和所述数字信号处理器之间，用于对采集到的心电图信号进行滤波放大，并进行模数转换；所述数字信号处理器包括：小波变换单元，用于通过小波变换，进行实时QRS波和心律检测；预估单元，用于通过历史心电图信号估计得出系统的运行状态，利用卡尔曼滤波预测算法结合实时采集的心电图信号，预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻。进一步地，所述数字信号处理器为：C6000系列数字信号处理器；和/或，所述小波变换单元包括：参数确定模块，用于根据小波基函数的特性和所述心电图信号的特征，确定小波基函数的类型和提升小波分解层数。进一步地，所述气路控制系统包括：充气单元，用于在下一次R波峰值出现的时刻对主动脉球囊充气；放气单元，用于在下一次T波峰值出现的时刻对主动脉球囊放气；监测单元，用于对心电图信号和主动脉球囊充放气的气压进行实时监测；急停单元，用于对突发的心脏变化进行手动停止。进一步地，所述系统还包括：上位机显示控制设备，与所述数字信号处理器相连，用于实时观测心电图信号和主动脉球囊充放气的气压波形的变换，通过设置采集或触发的方式对充放气气路进行初始设置。（三）有益效果可见，在本专利技术提出的心电信号预测方法与系统中，能够对心电信号预测进行实时采集处理，并根据所预估的下一次心电图信号中的R波出现的时刻来控制主动脉球囊的充放气操作。本专利技术能够通过对心电信号的实时检测，来实现主动脉内球囊反博方法中对主动脉球囊充放气的实时控制，减少电气延迟、检测延迟和气路延迟所产生的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例心电信号预测方法的基本流程示意图；图2是本专利技术实施例心电信号预测系统的基本结构示意图；图3是本专利技术一个优选实施例心电信号预测系统的结构示意图；图4是本专利技术实施例心电信号预测系统的操作流程示意图；图5是本专利技术实施例心电信号预测方法中卡尔曼滤波算法的框图；图6是本专利技术实施例心电信号预测方法预测结果波形示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例首先提供一种心电信号预测方法，参见图1，包括：步骤101：对心电图信号进行实时采集。步骤102：对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻。步骤103：根据所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心电信号预测方法，其特征在于，包括：对心电图信号进行实时采集；对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻；根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的充放气操作。

【技术特征摘要】
1.一种心电信号预测方法，其特征在于，包括：
对心电图信号进行实时采集；
对采集到的心电图信号进行处理，并预估下一次心电图信号中的R
波出现的时刻；
根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球
囊的充放气操作。
2.根据权利要求1所述的心电信号预测方法，其特征在于：
在所述对心电图信号进行实时采集之后，且在所述对采集到的心
电图信号进行处理之前还包括：对采集到的心电图信号进行滤波放大，
并进行模数转换；
所述对采集到的心电图信号进行处理包括：通过小波变换，进行
实时QRS波和心律检测；
所述预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻包括：通过历史
心电图信号估计得出系统的运行状态，利用卡尔曼滤波预测算法结合
实时采集的心电图信号，预估下一次心电图信号中的R波出现的时刻。
3.根据权利要求2所述的心电信号预测方法，其特征在于，所述
通过小波变换，进行实时QRS波和心律检测还包括：
根据小波基函数的特性和所述心电图信号的特征，确定小波基函
数的类型和提升小波分解层数。
4.根据权利要求1所述的心电信号预测方法，其特征在于，所述
根据所述下一次心电图信号中的R波出现的时刻，控制主动脉球囊的
充放气操作包括：
在下一次R波峰值出现的时刻对主动脉球囊充气，在下一次T波
峰值出现的时刻对主动脉球囊放气；
对心电图信号和主动脉球囊充放气的气压进行实时监测；对突发
的心脏变化进行手动停止。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的心电信号预测方法，其特
征在于，所述方法还包括：通过设置采集或触发的方式对充放气气路
进行初始设置。
6.一种心电信号预测系统，其特征在于，包括：顺序相连的心电
采集前端、数字信号处理器和气路控制系统，其中：
心电采集前端，用于对心电图信号进行实时采集；...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂金柱，
申请(专利权)人：乐普北京医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11