一種心電信號預測方法與系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及介入治療領域，尤其涉及一種心電信號預測方法與系統。
【背景技術】
[0002]主動脈內球囊反搏(Intra-Aortic Balloon Pump, IABP)是機械性輔助循環方法之一，通過物理作用，提高主動脈內舒張壓，增加冠狀動脈供血和改善心肌功能。這種方法已廣泛應用于心功能不全等危重病患者的搶救和治療。
[0003]主動脈內球囊反搏是由固定在導管的圓柱形主動脈球囊構成，將主動脈球囊安放在胸主動脈部位。導管近端位于左鎖骨下動脈末梢，遠端位于腎動脈。當心臟舒張時主動脈球囊充氣，心臟收縮時主動脈球囊放氣，由此產生雙重血液動力學效應:心臟舒張主動脈球囊充氣使血流向前，提高舒張壓和冠脈的灌注；主動脈球囊在心臟收縮之前放氣降低收縮壓(心臟后負荷)從而改善了左室射血。通過控制臺可以在每一心動周期內將主動脈球囊充放氣一次(1:1模式)，也可以每二個心動周期內將主動脈球囊充放氣一次(1:2模式)，每三個心動周期內充放氣一次(1:3模式)。控制臺可以根據進入主動脈球囊的氣體量的多少來調整主動脈球囊的大小。
[0004]但是，在現有技術中，上述過程一般都是在體外實現，缺乏對人體體征的實時監控和實時反饋，無法實現對主動脈球囊充放氣的實時控制。
【發明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發明提供種心電信號預測方法與系統，以解決現有技術中無法對主動脈球囊充放氣進行實時控制的技術問題。
[0007](二)技術方案
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供一種心電信號預測方法，包括:
[0009]對心電圖信號進行實時采集；
[0010]對采集到的心電圖信號進行處理，并預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻；
[0011]根據所述下一次心電圖信號中的R波出現的時刻，控制主動脈球囊的充放氣操作。
[0012]進一步地，
[0013]在所述對心電圖信號進行實時采集之后，且在所述對采集到的心電圖信號進行處理之前還包括:對采集到的心電圖信號進行濾波放大，并進行模數轉換；
[0014]所述對采集到的心電圖信號進行處理包括:通過小波變換，進行實時QRS波和心律檢測；
[0015]所述預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻包括:通過歷史心電圖信號估計得出系統的運行狀態，利用卡爾曼濾波預測算法結合實時采集的心電圖信號，預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻。
[0016]進一步地，所述通過小波變換，進行實時QRS波和心律檢測還包括:
[0017]根據小波基函數的特性和所述心電圖信號的特征，確定小波基函數的類型和提升小波分解層數。
[0018]進一步地，所述根據所述下一次心電圖信號中的R波出現的時刻，控制主動脈球囊的充放氣操作包括:
[0019]在下一次R波峰值出現的時刻對主動脈球囊充氣，在下一次T波峰值出現的時刻對主動脈球囊放氣；
[0020]對心電圖信號和主動脈球囊充放氣的氣壓進行實時監測；對突發的心臟變化進行手動停止。
[0021]進一步地，所述方法還包括:通過設置采集或觸發的方式對充放氣氣路進行初始設置。
[0022]另一方面，本發明還提供一種心電信號預測系統，包括:順序相連的心電采集前端、數字信號處理器和氣路控制系統，其中:
[0023]心電采集前端，用于對心電圖信號進行實時采集；
[0024]數字信號處理器，用于對采集到的心電圖信號進行處理，并預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻；
[0025]氣路控制系統，包括主動脈球囊，用于根據所述下一次心電圖信號中的R波出現的時刻，控制主動脈球囊的充放氣操作。
[0026]進一步地，
[0027]所述心電采集前端包括:12導聯心電采集板；
[0028]所述系統還包括:信號處理單元，連接在所述心電采集前端和所述數字信號處理器之間，用于對采集到的心電圖信號進行濾波放大，并進行模數轉換；
[0029]所述數字信號處理器包括:小波變換單元，用于通過小波變換，進行實時QRS波和心律檢測；預估單元，用于通過歷史心電圖信號估計得出系統的運行狀態，利用卡爾曼濾波預測算法結合實時采集的心電圖信號，預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻。
[0030]進一步地，
[0031]所述數字信號處理器為:C6000系列數字信號處理器；
[0032]和/或，所述小波變換單元包括:參數確定模塊，用于根據小波基函數的特性和所述心電圖信號的特征，確定小波基函數的類型和提升小波分解層數。
[0033]進一步地，所述氣路控制系統包括:
[0034]充氣單元，用于在下一次R波峰值出現的時刻對主動脈球囊充氣；
[0035]放氣單元，用于在下一次T波峰值出現的時刻對主動脈球囊放氣；
[0036]監測單元，用于對心電圖信號和主動脈球囊充放氣的氣壓進行實時監測；
[0037]急停單元，用于對突發的心臟變化進行手動停止。
[0038]進一步地,所述系統還包括:
[0039]上位機顯示控制設備，與所述數字信號處理器相連，用于實時觀測心電圖信號和主動脈球囊充放氣的氣壓波形的變換，通過設置采集或觸發的方式對充放氣氣路進行初始設置。
[0040](三)有益效果
[0041]可見，在本發明提出的心電信號預測方法與系統中，能夠對心電信號預測進行實時采集處理，并根據所預估的下一次心電圖信號中的R波出現的時刻來控制主動脈球囊的充放氣操作。本發明能夠通過對心電信號的實時檢測，來實現主動脈內球囊反博方法中對主動脈球囊充放氣的實時控制，減少電氣延遲、檢測延遲和氣路延遲所產生的影響。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1是本發明實施例心電信號預測方法的基本流程示意圖；
[0044]圖2是本發明實施例心電信號預測系統的基本結構示意圖；
[0045]圖3是本發明一個優選實施例心電信號預測系統的結構示意圖；
[0046]圖4是本發明實施例心電信號預測系統的操作流程示意圖；
[0047]圖5是本發明實施例心電信號預測方法中卡爾曼濾波算法的框圖；
[0048]圖6是本發明實施例心電信號預測方法預測結果波形示意圖。
【具體實施方式】
[0049]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0050]本發明實施例首先提供一種心電信號預測方法，參見圖1，包括:
[0051]步驟101:對心電圖信號進行實時采集。
[0052]步驟102:對采集到的心電圖信號進行處理，并預估下一次心電圖信號中的R波出現的時刻。
[0053]步驟103:根據所述下一次心電圖信號中的R波出現的時刻，控制主動脈球囊的充放氣操作。
[0054]可見，在本發明實施例提出的心電