【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，特别涉及一种基于导管泵的心输出量估计方法。
技术介绍
1、目前在经导管心室泵血辅助设备治疗心衰疾病过程中，由于机械尺寸的原因，没有办法增加传感器直接检测心输出量的数值，但心输出量作为监测患者的一项重要的医疗指标，需要设备提供有关信息。现有技术一般采用间接的方式或者经验数据去获取心输出量值。
2、现有技术存在以下缺点：1、现有技术利用外部测试环境测得的数据来估计血液流量，由于外部测试环境与人体环境之间存在差距，并且每个个体之间也存在差距，估计值存在偏差；2、决定心输出量的因素有很多，包括各种个体数据和马达转速，通过流量和转速确定心输出角度单一，准确度不足。
3、因此，有必要设计一种基于导管泵的心输出量估计方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例解决的技术问题主要在于，考虑主动脉瓣本身、流经导管泵和导管泵转动做功三方面的心输出量，且多角度计算心输出量，使心输出量计算结果更准确。
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种基于导管泵的心输出量估计方法。该基于导管泵的心输出量估计方法，包括如下步骤：
3、采集导管泵的出口端的压力，获取当前心率；
4、采集导管泵的转速和电流，根据导管泵的出口端和入口端之间的压力差与导管泵的电流的关系获取压力差；基于压力差，确定入口端的压力；
5、通过出口端的压力以及入口端的压力，获取主动脉瓣的开启时间和关闭时间；
6、根据主动脉瓣
7、根据出口端和入口端之间的压力差、当前心率以及导管泵本身的阻抗性质，获取一个周期中经由导管泵的血液容积v2；
8、通过导管泵转速和导管泵本身的传导性质，获取一个周期中经由导管泵电机工作喷射的血液容积v3；
9、通过血液容积v1、v2和v3计算得到一个周期内喷射的血液总容量v，基于血液总容量v和当前心率，计算得到当前的心输出量。
10、优选地，采集导管泵的出口端的压力，获取当前心率，包括如下步骤：
11、以固定时间间隔δt采集导管泵的出口端的压力，采集的出口端压力数据为[pao1,pao2…paon]；
12、获取设定数量的n个出口端压力数据，其中n为偶数n＝n，对采集的n个出口端压力数据进行离散傅里叶变换，得到转换后的频率[f1,f2…fn/2]及对应的振幅[a1,a2…an/2]；
13、根据能量与振幅平方成正比的特性，计算出对应于频率[f1,f2…fn/2]的各自的能量占比[e1,e2…en/2]；
14、选定能量占比最高的频率，确定该频率的能量占比超过设定阈值，则将该频率作为心脏频率即当前心率hr，否则重新采集导管泵的出口端的压力，直至能量占比最高的频率的能量占比超过设定阈值。
15、优选地，采集导管泵的转速和电流，根据导管泵的电流与导管泵的出口端和入口端之间的压力差的关系获取压力差；基于压力差，确定入口端的压力，包括如下步骤：
16、根据实验条件下采集的导管泵转速、电流以及导管泵的出口端和入口端之间的压力差数据，将设定转速下导管泵出口端和入口端之间的压力差与电流进行拟合，得到压力差与电流之间的关系函数；
17、根据不同转速下压力差与电流之间的关系函数，调整调节参数得到不同档位转速下压力差与电流的对应关系；
18、采集导管泵的转速和电流，根据压力差与电流的对应关系，计算压力差；根据压力差和出口端的压力，计算入口端的压力。
19、优选地，压力差与电流之间的对应关系表示如下：
20、
21、其中，x表示电流；y表示压力差，a和α为电流范围调节参数，b和β为压差范围调节参数。
22、优选地，通过压力差、出口端的压力以及入口端的压力，获取主动脉瓣的开启时间和关闭时间，包括如下步骤：
23、获取固定时间间隔δt采集的出口端压力数据[pao1,pao2…paon]，计算得到入口端压力数据[plv1,plv2…plvn]，分别求取增量[δpao1,δpao2…δpaon-1]和[δplv1,δplv2…δplvn-1]；
24、通过增量的数值特性，即增量的正负值和增量的大小确定主动脉瓣的开启时间ts和关闭时间te。
25、优选地，经由主动脉瓣的血液的瞬时流量通过如下公式计算得到：
26、
27、其中，it1为t时刻经由主动脉瓣的血液的瞬时流量；rv为主动脉瓣的生物学特性值，plv(t)为t时刻的入口端压力；pao(t)为t时刻的出口端压力；
28、一个周期中经由主动脉瓣本身喷射的血液容积v1通过如下公式计算得到：
29、
30、其中，v1为一个周期中经由主动脉瓣本身喷射的血液容积；it1为t时刻主动脉瓣血液的瞬时流量；ts为主动脉瓣的开启时间，te为主动脉瓣的关闭时间，δt为出口端压力采样时间间隔。
31、优选地，经由导管泵的血液的瞬时流量通过如下公式计算得到：
32、
33、其中，it2为t时刻经由导管泵的血液的瞬时流量；rp为导管泵本身的阻抗性质，plv(t)为t时刻的入口端压力；pao(t)为t时刻的出口端压力；
34、一个周期中经由导管泵的血液容积v2通过如下公式计算得到：
35、
36、其中，v2为一个周期中经由导管泵的血液容积；it2为t时刻导管泵的血液的瞬时流量；t表示一个周期；δt为出口端压力采样时间间隔；
37、
38、其中，t表示一个周期；hr为当前心率。
39、优选地，通过导管泵转速和导管泵本身的传导性质，获取一个周期中经由导管泵电机工作喷射的血液容积v3，包括如下步骤：
40、根据实验条件下采集的导管泵转速和流量数据，将流量与转速进行拟合，得到导管泵的流量与转速的关系函数i(ω)；
41、一个周期中经由导管泵电机工作喷射的血液容积v3通过如下公式计算得到：
42、v3＝i(ω)*t
43、其中，v3为一个周期中经由导管泵电机工作喷射的血液容积；i(ω)为导管泵的流量；t表示一个周期；
44、
45、其中，t表示一个周期；hr为当前心率。
46、优选地，采用二阶方程进行导管泵转速和流量的拟合，导管泵的流量与转速的关系函数，表示如下：
47、i(ω)＝γ1*ω2+γ2*ω+γ3
48、其中，i(ω)为导管泵的流量；ω为导管泵的转速；γ1、γ2和υ3均为拟合系数。
49、优选地，一个周期内喷射的血液总容量v，通过以下公式计算得到：
50、v＝v1+v2+v3
51、其中，v为一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于导管泵的心输出量估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，采集导管泵的出口端的压力，获取当前心率，包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，采集导管泵的转速和电流，根据导管泵的电流与导管泵的出口端和入口端之间的压力差的关系获取压力差；基于压力差，确定入口端的压力，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的心输出量估计方法，其特征在于，压力差与电流之间的对应关系表示如下：
5.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，通过压力差、出口端的压力以及入口端的压力，获取主动脉瓣的开启时间和关闭时间，包括如下步骤：
6.权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，经由主动脉瓣的血液的瞬时流量通过如下公式计算得到：
7.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，经由导管泵的血液的瞬时流量通过如下公式计算得到：
8.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，通过导管泵转速和导管泵本身的传导性质，获取一个周期中经
9.如权利要求8所述的心输出量估计方法，其特征在于，采用二阶方程进行导管泵转速和流量的拟合，导管泵的流量与转速的关系函数，表示如下：
10.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，一个周期内喷射的血液总容量V，通过以下公式计算得到：
...【技术特征摘要】
1.一种基于导管泵的心输出量估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，采集导管泵的出口端的压力，获取当前心率，包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，采集导管泵的转速和电流，根据导管泵的电流与导管泵的出口端和入口端之间的压力差的关系获取压力差；基于压力差，确定入口端的压力，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的心输出量估计方法，其特征在于，压力差与电流之间的对应关系表示如下：
5.如权利要求1所述的心输出量估计方法，其特征在于，通过压力差、出口端的压力以及入口端的压力，获取主动脉瓣的开启时间和关闭时间，包括如下步骤：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，闫小珅，
申请(专利权)人：苏州心岭迈德医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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