CN104783894A - 肿瘤电消融心电监护自动保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了肿瘤电消融心电监护自动保护装置，包括心电信息采集探头、主机、心电图显示屏及预警处理站，心电信息采集探头、心电图显示屏及预警处理站都与主机相联并进行信号传输；心电信息采集探头实时采集患者心电数据，并将心电数据传输给主机，主机将接收到的心电信号通过心电分析后传输给心电显示屏及预警处理站，心电显示屏接收信号并显示心电图波形；预警处理站对接收的信号进行处理，根据处理结果，通过其设置的两个开关作如下动作：若心电检测正常，则启动第一开关，接通消融电源，并控制电脉冲在心电图不应期释放；若检测有异常心电活动，则启动第二开关，中断消融电源开关，终止电消融治疗。

Description

肿瘤电消融心电监护自动保护装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，其是一种新型医疗器械，具体是肿瘤电消融手术操作中的心电监护设备，能够实时采集及分析患者心电数据，以通过心电活动是否正常来启动和终止电消融操作。

背景技术

电消融是肿瘤微创消融的有效措施，目前应用较为广泛。电消融操作虽有其优点，但是，在临床应用中发现，高压脉冲释放过程中可能会导致患者心律失常，带来严重的副作用，存在较大的医疗风险。

基于此，有必要设计一款保护装置来克服上述缺陷，对肿瘤电消融过程的心电进行监控及保护，以期提高医疗过程的安全性。

发明内容

为解决上述现有技术存在临床副作用的问题，本发明提供了一种肿瘤电消融心电监护自动保护装置，该装置能将患者心电信号收集入存储器内,根据心率、心律失常分析结果、ST段电压、QRS波群时间与振幅等信息传递到显示屏上，中央处理器对信号做心律失常检测识别,为报警提供依据。

本发明采取以下技术方案：肿瘤电消融心电监护自动保护装置，心电信息采集探头、主机、心电图显示屏及预警处理站，心电信息采集探头、心电图显示屏及预警处理站都与主机相联并进行信号传输；心电信息采集探头实时采集患者心电数据，并将心电数据传输给主机，主机将接收到的心电信号通过心电分析后传输给心电显示屏及预警处理站，心电显示屏接收信号并显示心电图波形；预警处理站对接收的信号进行处理，根据处理结果，通过其设置的两个开关作如下动作：若心电检测正常，则启动第一开关，接通消融电源，并控制电脉冲在心电图不应期释放；若检测有异常心电活动，则启动第二开关，中断消融电源开关，终止电消融治疗。

优选的，预警处理站对信号的处理包括QRS波、T波及P波的检测，心率、P波时限、ST段压低程度、平均心电轴及各波振幅的测量。

优选的，预警处理站心电监护感知R波后30ms触发控制开关，接通第一开关，释放发放高压电秒脉冲，当每分钟心率超过150或低于50，或者ST段降低超过0.5厘米，接通第二开关，发送预警信号并切断消融电源。

优选的，心电信息采集探头有四个，四探头对患者两手腕及两脚腕进行监测。

在肿瘤电消融过程中，本发明可以实时监测患者的心电活动，利用自动控制电路将脉冲消融治疗控制在心电不应期内给予，即在心电图QRS波后的有效不应期内瞬时释放消融剂量的纳秒脉冲，若有异常心电活动，如有ST段降低、心率过快、心律异常变化等，则发出超速抑制信号阻断电路，强迫停止高压脉冲继续释放，达到监视器和保险丝的作用，可以避免电消融可能会导致的心律失常等心脏事件，且创新性地提出了不应期30微秒是给予电消融最佳时间窗口的关键技术参数，是电消融治疗中调制心肌收缩力的新理念与新技术。

本发明技术方案融合了信号采集、数据传输、心电信号计算机分析等技术手段及心电不应期治疗新理论，可以实现电消融治疗对心电信号实时监护，在出现心律失常、心肌缺血等严重心脏事件时，自动切断电源，以中断电消融操作，便于临床医生在治疗过程中实时监护，能极大地提高电消融设备的临床使用安全性。

附图说明

图1是肿瘤电消融心电监护装置的结构框图。

图2是心电不应期启动电消融治疗的时点控制图。

图3是心电监护流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。

为避免肿瘤电消融过程中出现心律失常事件，本实施例基于心电监护的肿瘤电消融心电监护自动保护装置，能实时采集分析患者心电图数据，根据心电监护信息决定启动和终止电消融，提高电消融设备的临床使用安全性。肿瘤电消融心电监护保护装置的结构如图1所示，其包括以下几大部：(1)心电信息采集探头、(2)主机、(3)心电图显示屏及(4)预警处理站，心电信息采集探头、心电图显示屏及预警处理站都与主机相联并进行相应的信号传输。

主机信息处理过程：主机连接一个外部R波检测器，R波检测器生成一个TTL/CMOS兼容性输出信号，该信号包含当检测R波时就开始出现正5V的脉冲输出，并且该输出信号持续至少30微秒。因为30微秒后发生器将从R波触发信号输送一个脉冲，因此要求R波和触发信号输出之间的时间间隔设置为0毫秒。

R波检测器应远离不稳定脉冲和心电图干扰，保证触发信号始终与R波相对应。

若触发间隔大于500毫秒，前沿触发信号50秒后，发生器就会输送一个IRE脉冲。

预警站具体信息处理过程-心电图同步：

心电图触发信号一共包括三种条件：1、心电图同步；2、心电图噪点；3、心电图无信号。后两个条件可以阻止开始或继续输送能量、心电图无信号或噪音大。

如果心电图信号在倒计时内无法恢复同步，那能源输送就会继续暂停并在倒计时结束后关机。如果心电图信号在倒计时内无法恢复同步，就会开始另一个倒计时。如果心电图信号恢复同步，用户可以选择恢复或终止该手术。

图1中的RA、LA、RL、LL都是心电信息采集探头，四探头对患者两手腕及两脚腕进行监测，实时采集患者心电图数据，并通过串口将心电数据传输给主机，实现心电信号的显示和传输。主机将接收到的心电信号通过心电分析后传输给心电显示屏及预警处理站，心电显示屏接收信号并显示心电图QRST波形，通过该显示屏的显示，以便医生在消融过程中实时监测患者的心电变化。预警处理站是整个装置的核心部分，其实时接收患者的数据接入，对心电信号进行预处理和QRS波、T波、P波的自动检测等，并测量心率、P波时限、ST段压低程度、平均心电轴、各波振幅等，作为仪器终止电路的判断指标和客观依据。其设有两个开关1、2，如果心电检测正常，则启动开关1，接通消融电源，并控制电脉冲在心电图不应期释放；如有异常心电活动，则启动开关2，自动报警并中断消融的电源开关，强迫终止电消融治疗的继续进行。

根据前期大动物实验，心脏电与机械收缩的耦联间期为50ms，而耦联因子为钙离子，肿瘤电消融的高压电脉冲正是选择在该间期内(R波后30ms)发放，如图2所示，本发明利用心脏不应期的平台电位特点，在R波后30ms释放电脉冲，以避免心律失常发生。设备具体设计和执行操作为：心电监护感知R波后30ms(心室有效不应期内)触发控制电路开关，接通开关1，释放发放高压电秒脉冲，当每分钟心率超过150或低于50该范围时，或者ST段降低超过0.5厘米，提示病人有心脏事件发生的危险，接通开关2，发送预警信号并自动切断消融电源。

心电监护自动保护装置需要在患者出现异常情况时将异常自动报警并切断消融电路，使患者得到及时的医疗救助，本发明通过串行中断控制心电监护仪和预警处理站之间的通信，进而完成患者心电波形和预警处理站断电之间的自动控制，具体流程如图3所示：RA、LA、RL、LL心电采集探头进行心电数据采集，通过心电图监护，并将心电信号传输至主机，主机对心电信号进行分析，若心电信号正常，则发送存储心电数据至预警处理站，若异常，则重新检测，并发送至预警处理站；预警处理站对接收的数据进行分析，若数据正常，则开启开关1，开始不应期电消融；若数据异常，则接通开关2，中断消融电路。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.肿瘤电消融心电监护自动保护装置，其特征是包括：心电信息采集探头、主机、心电图显示屏及预警处理站，心电信息采集探头、心电图显示屏及预警处理站都与主机相联并进行信号传输；心电信息采集探头实时采集患者心电数据，并将心电数据传输给主机，主机将接收到的心电信号通过心电分析后传输给心电显示屏及预警处理站，心电显示屏接收信号并显示心电图波形；预警处理站对接收的信号进行处理，根据处理结果，通过其设置的两个开关作如下动作：若心电检测正常，则启动第一开关，接通消融电源，并控制电脉冲在心电图不应期释放；若检测有异常心电活动，则启动第二开关，中断消融电源开关，终止电消融治疗。

2.如权利要求1所述的肿瘤电消融心电监护自动保护装置，其特征是：所述预警处理站对信号的处理包括QRS波、T波及P波的检测，心率、P波时限、ST段压低程度、平均心电轴及各波振幅的测量。

3.如权利要求2所述的肿瘤电消融心电监护自动保护装置，其特征是：所述的预警处理站心电监护感知R波后30ms触发控制开关，接通第一开关，释放发放高压电秒脉冲，当每分钟心率超过150或低于50，或者ST段降低超过0.5厘米，接通第二开关，发送预警信号并切断消融电源。

4.如权利要求1所述的肿瘤电消融心电监护自动保护装置，其特征是：所述的心电信息采集探头有四个，四探头对患者两手腕及两脚腕进行监测。