CN114870187B - 一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置 - Google Patents

一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的呼吸装置及方法，包括：步骤1：持续采集用户的心跳信号生成心电图，步骤2：分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令，步骤3：基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征，步骤4：获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体，用以利用患者的心电信号来分析患者当前的呼吸状态，时刻监控呼吸面罩是否过度通气，并在过度通气时快速指定补偿方案，调节呼吸面罩的气体含量，保证患者安全。

Description

一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置
技术领域
本发明涉及呼吸机技术领域，特别涉及一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置。
背景技术
在现代临床医学中，呼吸装置已普遍用于各种医疗场景中，如各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏等，呼吸机在现代医学领域内占有十分重要的位置。而急救转运呼吸机则是在对危重症患者进行急救和转运过程中，建立有效的人工通气中最基本，也最关键的医疗设备。
目前，医用的呼吸装置是由患者佩戴呼吸面罩，呼吸面罩的另一端接有气罐，源源不断的向患者佩戴的呼吸面罩输送气体，但实际上人在呼吸时的呼吸频率是不确定的，所以每一时刻需要的气体量并不相同，若持续以同一速度供气容易引起过度吸氧后遗症，为了避免这类现象，本发明提出一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置，用以利用患者的心电信号来分析患者当前的呼吸状态，时刻监控呼吸面罩是否过度通气，并在过度通气时快速指定补偿方案，调节呼吸面罩的气体含量，保证患者安全。
发明内容
本发明提供的一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置，用以利用患者的心电信号来分析患者当前的呼吸状态，时刻监控呼吸面罩是否过度通气，并在过度通气时快速指定补偿方案，调节呼吸面罩的气体含量，保证患者安全。
本发明提供的一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，包括：
步骤1：持续采集用户的心跳信号生成心电图；
步骤2：分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令；
步骤3：基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征；
步骤4：获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体。
在一种可实施的方式中，
步骤1中持续采集用户的心跳信号生成心电图，包括：
获取用户指定皮肤表面的生物信号，并转换为电信号；
将所述电信号进行放大，并将放大后的电信号转换为数字信号，基于心跳时间顺序，依次连接生成心电图。
在一种可实施的方式中，
步骤2中分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令，包括：
获取所述用户的性别年龄信息，在预设波形库中提取与所述用户的性别年龄信息一致的标准心电波形；
利用所述标准心电波形遍历所述心电图，判断所述心电图中是否含有非正常心跳；
若是，在所述心电图上标记非正常区域，确定所述呼吸装置过度通气，生成紧急指令。
在一种可实施的方式中，
步骤3中基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征，包括：
基于所述紧急指令获取心电图上的非正常区域，并以5秒为单位间隔将所述非正常区域划分为若干个单位区域；
分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度；
分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征；
同时获取所述用户的正常区域对应的正常心跳特征，基于所述非正常区域和正常区域在所述心电图上的位置，获取所述用户的当前心跳特征。
在一种可实施的方式中，
步骤4中获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成并执行气体调节方案，调节所述呼吸装置内的气体，包括：
获取所述呼吸装置内部的每一种气体对应的气体含量；
根据异常心跳特征，分别判断每一气体对应的气体含量是否在对应的标准含量范围内，提取不符合标准的待调节气体；
获取所述待调节气体对应的待调参数生成调节方案，并根据所述调节方案调节所述呼吸装置中不符合标准的待调节气体对应的供应量。
在一种可实施的方式中，
分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征，包括：
基于每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度，并结合区间生成规则分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率区间和单位心跳强度区间；
基于所述单位心跳频率区间分别为每一单位区域建立频率检测层；
基于所述单位心跳强度区间分别为每一单位区域建立强度检测层；
提取所述非正常区域中每个单位区域的心跳波形，并分别输入到对应的频率检测层和强度检测层，分别进行频率检测和强度检测；
分别获取每一所述频率检测层对应的频率检测结果和每一强度检测层对应的强度检测结果；
对同一单位区域对应的频率检测结果和强度检测结果进行同步训练，获取对应单位区域的心脏血压值；
获取每一单位区域对应的心脏血压值并基于获取时间的顺序依次连接，获取血压折线；
基于所述单位区域的划分情况，在所述血压折线上标记对应的采样区间；
分别获取每一采样区间对应的最大采样值，根据所述最大采样值确定所述采样区间对应的最大供血强度；
分析所述最大供血强度生成每一单位区域对应的心脏供血量；
在历史记录中获取正常区域对应的常态心跳特征，生成特征训练空间，将每一单位区域对应的单位心跳频率、单位心跳强度、心脏供血量输入到所述特征训练空间中进行训练，生成训练特征；
根据所述训练特征与常态心跳特征的区别生成非正常区域的异常心跳特征。
在一种可实施的方式中，
生成调节方案的过程，包括：
基于所述呼吸装置内部的每一种气体的剩余气体含量，获取呼吸环境；
获取用户的心跳特征，并根据所述心跳特征的特征频率确定所述用户的呼吸频率；
基于所述呼吸频率，获取所述用户在所述呼吸环境中进行一次呼吸工作后，对剩余每一种气体的消耗量，建立当前消耗列表；
将所述当前消耗列表与标准消耗列表进行对比，生成对比结果；
基于所述当前消耗列表获取所述呼吸环境中每一种剩余气体对应的剩余呼吸次数；
根据所述对比结果，提取所述呼吸环境中包含的超标气体，以及每一超标气体对所述用户的呼吸限制强度；
根据所述限制强度生成对应的限制指数，基于所述限制指数调节所述呼吸环境中每一种剩余气体对应的剩余呼吸次数，建立气体消耗直方图；
在所述气体消耗直方图中提取剩余氧气对应的第一剩余呼吸次数，同时提取所述超标气体对应的第二剩余呼吸次数；
根据所述第一剩余次数，生成所述呼吸装置的标准剩余呼吸次数范围；
基于每一所述第二剩余呼吸次数与所述标准剩余呼吸次数范围对应的范围差以及对应的呼吸限制强度生成每一所述超标气体对应的回缩调节参数；
在所述气体消耗直方图中提取剩余呼吸次数在预设范围内的第一气体，为所述第一气体生成平衡参数；
将剩余呼吸次数不在预设范围内的第二气体视为缺量气体，获取所述缺量气体对应的第三剩余呼吸次数，并根据所述标准剩余呼吸次数范围为所述缺量气体生成加码参数；
基于所述超标气体对应的回缩调节参数、标准气体对应的平衡参数、缺量气体对应的加码参数，并根据预设气体供应比例，分别调节每一气体对应的供应量，生成调节方案。
在一种可实施的方式中，
一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，包括：
采集模块，用于持续采集用户的心跳信号生成心电图；
分析模块，用于分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令；
特征提取模块，用于基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征；
执行模块，用于获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体。
在一种可实施的方式中，
所述采集模块，包括：
采集单元，用于获取用户指定皮肤表面的生物信号，并转换为电信号；
处理单元，用于将所述电信号进行放大，并获取放大后的电信号转换为数字信号，获取所述数字信号每一单位区域的数据量，并依次连接生成心电图。
在一种可实施的方式中，
所述分析模块，包括：
匹配单元，用于获取所述用户的性别年龄信息，在预设波形库中提取与所述用户性别年龄一致的标准心电波形；
分析单元，用于利用所述标准心电波形遍历所述心电图，判断所述心电图中是否含有非正常心跳；
若是，获取若是，获取在所述心电图上标记非正常区域，并确定所述用户的心跳出现异常，生成紧急指令。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法工作流程示意图；
图2为本发明实施例中一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置组成示意图；
图3为本发明实施例中一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置采集模块组成示意图；
图4为本发明实施例中一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置分析模块组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法及装置，用以。
实施例1
一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，如图1所示，包括步骤1：持续采集用户的心跳信号生成心电图；
步骤2：分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令；
步骤3：基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征；
步骤4：获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体。
该实例中，心电图表示记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形；
该实例中，调节方案表示为呼吸装置供气时，调节不同气体含量的方案，一般来说，在执行供气时氧气、二氧化碳、其他气体的比例为95：4：1，但由于用户的呼吸频率不相同，其进行呼吸时消耗气体的比例也不相同，所以需要调节气体供应。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过采集用户的心电信号，生成心电图，通过分析心电图来确定患者当前的呼吸状态，时刻监控呼吸装置是否过度通气，并在过度通气时快速指定补偿方案，调节呼吸装置的气体含量，保证用户安全，避免用户过度吸气导致身体不适。
实施例2
在实施例1的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，步骤1中持续采集用户的心跳信号生成心电图，包括：
获取用户指定皮肤表面的生物信号，并转换为电信号；
将所述电信号进行放大，并将放大后的电信号转换为数字信号，基于心跳时间顺序，依次连接生成心电图。
该实例中，指定皮肤表示胸腔皮肤；
该实例中，生物信号表示由于心脏的跳动在用户皮肤表面采集到的跳动信号，其形式为电信号。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过采集用户心跳电信号，通过对电信号的处理，获取多个数据量，然后依次连接获取用户的心电图，为后续的工作做基础。
实施例3
在实施例1的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，步骤2中分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令，包括：
获取所述用户的性别年龄信息，在预设波形库中提取与所述用户的性别年龄信息一致的标准心电波形；
利用所述标准心电波形遍历所述心电图，判断所述心电图中是否含有非正常心跳；
若是，在所述心电图上标记非正常区域，确定所述呼吸装置过度通气，生成紧急指令。
该实例中，预设波形库表示包含不同年龄不同性别的用户对应的标准心电波形的数据库；
该实例中，非正常心跳表示用户的心跳波形与标准心电波形不一致；
该实例中，非正常区域表示心电图上非正常心跳所在的区域；
该实例中，紧急指令表示由于用户的心跳出现异常，需要进行供气调节的指令。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：根据用户的性别和年龄确定用户的标准心电波形，然后利用用户的标准心电波形分析心电图，在心电图中标记含有非正常心跳的区域，生成紧急指令，为后续调节气体供应做基础。
实施例4
在实施例1的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，步骤3中基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征，包括：
基于所述紧急指令获取心电图上的非正常区域，并以5秒为单位间隔将所述非正常区域划分为若干个单位区域；
分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度；
分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征；
同时获取所述用户的正常区域对应的正常心跳特征，基于所述非正常区域和正常区域在所述心电图上的位置，获取所述用户的当前心跳特征。
该实例中，单位心跳频率表示非正常区域一分钟的心跳频率；
该实例中，单位心跳强度表示非正常区域一分钟的心跳强度；
该实例中，节律分析表示根据单位心跳频率和单位心跳强度来分析非正常区域的心跳特征的过程。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了更好的获取非正常区域的异常心跳特征，将非正常区域划分为若干个单位区域，然后对单位区域进行分析，根据分析结果，就可以得到非正常区域的异常心跳特征，将正常心跳特征和异常心跳特征进行结合，生成用户的当前心跳特征，以便后续解决过度通气的问题。
实施例5
在实施例1的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，步骤4中获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成并执行气体调节方案，调节所述呼吸装置内的气体，包括：
获取所述呼吸装置内部的每一种气体对应的气体含量；
根据异常心跳特征，分别判断每一气体对应的气体含量是否在对应的标准含量范围内，提取不符合标准的待调节气体；
获取所述待调节气体对应的待调参数生成调节方案，并根据所述调节方案调节所述呼吸装置中不符合标准的待调节气体对应的供应量。
该实例中，待调节气体表示呼吸装置中气体含量不符合标准的气体。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了保证用户呼吸顺畅，在用户使用呼吸装置时获取呼吸装置内部每一中气体对应的气体含量，然后根据用户的异常心跳特征来判断呼吸装置中每一种气体的超标量，生成然后调节该气体的供气量的调节方案，这样一来可以通过调节供气量的方法调节呼吸装置内部的气体比例，达到保证用户呼吸顺畅的目的。
实施例6
在实施例4的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征，包括：
基于每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度，并结合区间生成规则分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率区间和单位心跳强度区间；
基于所述单位心跳频率区间分别为每一单位区域建立频率检测层；
基于所述单位心跳强度区间分别为每一单位区域建立强度检测层；
提取所述非正常区域中每个单位区域的心跳波形，并分别输入到对应的频率检测层和强度检测层，分别进行频率检测和强度检测；
分别获取每一所述频率检测层对应的频率检测结果和每一强度检测层对应的强度检测结果；
对同一单位区域对应的频率检测结果和强度检测结果进行同步训练，获取对应单位区域的心脏血压值；
获取每一单位区域对应的心脏血压值并基于获取时间的顺序依次连接，获取血压折线；
基于所述单位区域的划分情况，在所述血压折线上标记对应的采样区间；
分别获取每一采样区间对应的最大采样值，根据所述最大采样值确定所述采样区间对应的最大供血强度；
分析所述最大供血强度生成每一单位区域对应的心脏供血量；
在历史记录中获取正常区域对应的常态心跳特征，生成特征训练空间，将每一单位区域对应的单位心跳频率、单位心跳强度、心脏供血量输入到所述特征训练空间中进行训练，生成训练特征；
根据所述训练特征与常态心跳特征的区别生成非正常区域的异常心跳特征。
该实例中，单位心跳频率区间表示单位心跳频率所在的心跳范围，其中区间分为：热身[77，90]次/秒、燃脂[91，103]次/秒、有氧耐力[104，113]次/秒、无氧耐力[114，159]次/秒、极限[160，203]次/秒；
该实例中，单位心跳强度区间表示单位心跳强度所在的心跳范围，其中区间分为：E强度(Easy)：最大心率的65-79％之间、M强度(Moderate)：最大心率的79-89％之间、T强度(Threshold)：最大心率的89-92％之间、A强度(Anaerobic)；最大心率的92-97％之间、I强度(Interval)：最大心率的97-100％之间，且其中的最大心率为203次/秒；
该实例中，频率检测层表示用来检测单位区域心跳频率是否区域一个固定值的检测平台；
该实例中，强度检测层表示用来金策单位区域心跳强度是否区域一个固定值的检测平台；
该实例中，非正常区域对应的心跳波形表示心电图上非正常区域对应的波形；
该实例中，频率检测结果表示生成单位心跳频率趋于的固定值，以及单位心跳频率上是否存在停顿点；
该实例中，强度检测结果表示生成单位心跳强度趋于的固定值，以及单位心跳强度上是否存在停顿点；
该实例中，同步训练表示将频率检测结果和强度检测结果在同一时间轴下展开，并获取心脏血压值的的过程；
该实例中，心脏血压值表示用户心脏在跳动时的血压；
该实例中，血压折线表示血压随着心跳而改变的过程；
该实例中，采样点表示单位区域的交点；
该实例中，采样斜率表示采样点的血压斜率；
该实例中，心脏供血量表示在心跳过程中，心脏泵出的血量。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了获取用户的异常心跳特征，首先对单位心跳频率和单位心跳强度进行区间分析，建立检测层，然后对用户的心跳频率和心跳强度进行同步训练可以获取用户的心脏血压值，通过对心脏血压值进行连接，获取血压折线，然后分别采集每一个采样点的血压斜率，获取该点的供血量，最后将所有已获得的特征在特征训练空间内进行训练，可以获取到非正常区域的异常心跳特征。
实施例7
在实施例5的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，生成调节方案的过程，包括：
基于所述呼吸装置内部的每一种气体的剩余气体含量，获取呼吸环境；
获取用户的心跳特征，并根据所述心跳特征的特征频率确定所述用户的呼吸频率；
基于所述呼吸频率，获取所述用户在所述呼吸环境中进行一次呼吸工作后，对剩余每一种气体的消耗量，建立当前消耗列表；
将所述当前消耗列表与标准消耗列表进行对比，生成对比结果；
基于所述当前消耗列表获取所述呼吸环境中每一种剩余气体对应的剩余呼吸次数；
根据所述对比结果，提取所述呼吸环境中包含的超标气体，以及每一超标气体对所述用户的呼吸限制强度；
根据所述限制强度生成对应的限制指数，基于所述限制指数调节所述呼吸环境中每一种剩余气体对应的剩余呼吸次数，建立气体消耗直方图；
在所述气体消耗直方图中提取剩余氧气对应的第一剩余呼吸次数，同时提取所述超标气体对应的第二剩余呼吸次数；
根据所述第一剩余次数，生成所述呼吸装置的标准剩余呼吸次数范围；
基于每一所述第二剩余呼吸次数与所述标准剩余呼吸次数范围对应的范围差以及对应的呼吸限制强度生成每一所述超标气体对应的回缩调节参数；
在所述气体消耗直方图中提取剩余呼吸次数在预设范围内的第一气体，为所述第一气体生成平衡参数；
将剩余呼吸次数不在预设范围内的第二气体视为缺量气体，获取所述缺量气体对应的第三剩余呼吸次数，并根据所述标准剩余呼吸次数范围为所述缺量气体生成加码参数；
基于所述超标气体对应的回缩调节参数、标准气体对应的平衡参数、缺量气体对应的加码参数，并根据预设气体供应比例，分别调节每一气体对应的供应量，生成调节方案。
该实例中，呼吸环境表示模拟呼吸装置内部的气体的模型；
该实例中，呼吸频率表示用户进行呼吸动作的频率，一般来说呼吸频率与心跳频率成正比；
该实例中，当前消耗列表表示用户在使用呼吸装置进行一次呼吸工作每一种气体的消耗量；
该实例中，标准消耗列表表示用户在正常环境种进行一次呼吸工作每一种气体的消耗量；
该实例中，气体消耗直方图表示统计每一种气体的可剩余呼吸次数的统计图；
该实例中，超标气体表示呼吸装置中气体含量大于对应标准含量的气体；
该实例中，呼吸限制量表示超标气体对用户呼吸次数的限制；
该实例中，回缩调节参数表示将超标气体的输入量减少的参数；
该实例中，标准气体表示呼吸装置中气体含量与对应标准含量一致的气体；
该实例中，平衡参数表示使标准气体的输入量保持在原有水平的参数；
该实例中，缺量气体表示表示呼吸装置中气体含量小于对应标准含量的气体
该实例中，加码参数表示使缺量气体的输入量增加的参数。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：利用调节输入气体的比例来调节呼吸装置内部的气体含量，保证呼吸装置中的气体含量保持在一定水平，根据呼吸装置的当前气体含量，建立一个呼吸环境，然后根据用户的心跳特征来确定用户的呼吸频率，根据用户呼吸时的气体消耗，判断当前呼吸装置中的气体是否处于一个平衡的状态，然后针对其中的超标气体和缺量气体进行一定的调节，控制其后续的输入，以保证呼吸装置内的气体比例达到正常呼吸水平。
实施例8
一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，如图2所示，包括：
采集模块，用于持续采集用户的心跳信号生成心电图；
分析模块，用于分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令；
特征提取模块，用于基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征；
执行模块，用于获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：利用采集模块、分析模块、特征提取模块和执行模块分别执行不同的工作，达到调节呼吸装置内部气体的作用，为上述的方法提供了基础。
实施例9
在实施例8的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，如图3所示，所述采集模块，包括：
采集单元，用于获取用户指定皮肤表面的生物信号，并转换为电信号；
处理单元，用于将所述电信号进行放大，并获取放大后的电信号转换为数字信号，获取所述数字信号每一单位区域的数据量，并依次连接生成心电图。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：由采集单元采集用户的生物信号，然后转换为电信号后由处理单元对电信进行处理，获取心电图，为后续工作做基础。
实施例10
在实施例8的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，所述分析模块，如图3所示，包括：
匹配单元，用于获取所述用户的性别年龄信息，在预设波形库中提取与所述用户性别年龄一致的标准心电波形；
分析单元，用于利用所述标准心电波形遍历所述心电图，判断所述心电图中是否含有非正常心跳；
若是，获取若是，获取在所述心电图上标记非正常区域，并确定所述用户的心跳出现异常，生成紧急指令。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：由匹配单元快速为用户匹配标准心电波形，这样一来方便分析单元解析心电图上的非正常心跳，并做出相应的指示。
实施例11
在实施例5的基础上，所述一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的方法，根据所述调节方案调节所述呼吸装置中每一气体对应的供应量之后，还包括：
获取所述呼吸装置中每一气体对应的当前气体含量，建立气体比例列表；
获取所述用户的当前心电图，判断所述用户的心跳是否趋于平衡；
若不是，基于所述气体比例列表生成回调参数，调节所述调节方案；
若是，根据公式(Ⅰ)、(Ⅱ)计算所述用户使用呼吸装置时单位时间内所述呼吸装置的氧气消耗量；
Figure BDA0003630840230000161
其中，c表示用户进行呼吸时的气体交换参数，gy表示所述呼吸装置中氧气的含量，vm表示所述呼吸装置内所存储的所有气体的体积，k表示单位时间内所述用户进行呼吸的次数，sn表示所述用户第n次呼吸消耗氧气的量，sm表示向所述呼吸装置供应气体的速度,fm表示单位时间内的气体供应量，sy表示向所述呼吸装置供应气体过程中的气体损耗速度，fy表示单位时间内的气体消耗量；
Figure BDA0003630840230000171
其中，L表示单位时间内所述呼吸装置的氧气消耗量，gz表示所述呼吸装置中所有气体的总含量，Ln表示所述用户进行一次呼吸后所述呼吸装置中的气体消耗量，py表示所述呼吸装置内部的气压，pj表示所述用户所处的外界环境的气压，pd表示外界环境标准气压；
根据公式(Ⅰ)、(Ⅱ)的计算结果，判断所述用户的状态是否达到标准水平，并在所述用户的呼吸状态未达到标准水平时调节所述调节方案的氧气参数并执行。
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了保证用户的安全，在依照调节方案调节供气后计算用户的耗氧量，从而判断用户是否可以正常呼吸，保证用户的呼吸安全。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于持续采集用户的心跳信号生成心电图；
分析模块，用于分析所述心电图，判断所述用户的心跳是否正常，并在所述用户的心跳出现异常时确定呼吸装置过度通气，同时生成紧急指令；
特征提取模块，用于基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征；
执行模块，用于获取呼吸装置内的气体含量，并结合所述心跳特征生成气体调节方案并执行，调节所述呼吸装置内的气体；
其中，基于所述紧急指令获取所述用户的当前心跳特征包括：基于所述紧急指令获取心电图上的非正常区域，并以5秒为单位间隔将所述非正常区域划分为若干个单位区域；
分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度；
分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征；
同时获取所述用户的正常区域对应的正常心跳特征，基于所述非正常区域和正常区域在所述心电图上的位置，获取所述用户的当前心跳特征；
分别对同一单位区域对应的所述单位心跳频率和单位心跳强度进行节律分析，获取所述非正常区域的异常心跳特征，包括：
基于每一单位区域对应的单位心跳频率和单位心跳强度，并结合区间生成规则分别获取每一单位区域对应的单位心跳频率区间和单位心跳强度区间；
基于所述单位心跳频率区间分别为每一单位区域建立频率检测层；
基于所述单位心跳强度区间分别为每一单位区域建立强度检测层；
提取所述非正常区域中每个单位区域的心跳波形，并分别输入到对应的频率检测层和强度检测层，分别进行频率检测和强度检测；
分别获取每一所述频率检测层对应的频率检测结果和每一强度检测层对应的强度检测结果；
对同一单位区域对应的频率检测结果和强度检测结果进行同步训练，获取对应单位区域的心脏血压值；
获取每一单位区域对应的心脏血压值并基于获取时间的顺序依次连接，获取血压折线；
基于所述单位区域的划分情况，在所述血压折线上标记对应的采样区间；
分别获取每一采样区间对应的最大采样值，根据所述最大采样值确定所述采样区间对应的最大供血强度；
分析所述最大供血强度生成每一单位区域对应的心脏供血量；
在历史记录中获取正常区域对应的常态心跳特征，生成特征训练空间，将每一单位区域对应的单位心跳频率、单位心跳强度、心脏供血量输入到所述特征训练空间中进行训练，生成训练特征；
根据所述训练特征与常态心跳特征的区别生成非正常区域的异常心跳特征。
2.如权利要求1所述的一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，其特征在于，所述采集模块，包括：
采集单元，用于获取用户指定皮肤表面的生物信号，并转换为电信号；
处理单元，用于将所述电信号进行放大，并获取放大后的电信号转换为数字信号，获取所述数字信号每一单位区域的数据量，并依次连接生成心电图。
3.如权利要求1所述的一种基于心电信号智能判断及解决过度通气的装置，其特征在于，所述分析模块，包括：
匹配单元，用于获取所述用户的性别年龄信息，在预设波形库中提取与所述用户性别年龄一致的标准心电波形；
分析单元，用于利用所述标准心电波形遍历所述心电图，判断所述心电图中是否含有非正常心跳；
若是，在所述心电图上标记非正常区域，并确定所述用户的心跳出现异常，生成紧急指令。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107960992A (zh) * 2017-03-16 2018-04-27 纳智源科技（唐山）有限责任公司 基于人体呼吸心跳特征波的信号处理装置及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5105354A (en) * 1989-01-23 1992-04-14 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Method and apparatus for correlating respiration and heartbeat variability
BR112013021132A2 (pt) * 2011-02-22 2019-09-24 Koninklijke Philips Electrnics N. V. sistema de monitoramento do dióxido de carbono (co2) para uso com pacientes em intubação, colocação avançada da via aérea, ressucitação cardiopulmonar (cpr), ou ventilação
US20180325468A1 (en) * 2015-08-31 2018-11-15 Eric Helfenbein Monitoring device with multi-parameter hyperventilation alert
CN106139343B (zh) * 2016-06-29 2018-11-23 广州蓝仕威克医疗科技有限公司 一种气体中毒急救设备
CN111772626A (zh) * 2020-07-06 2020-10-16 华中科技大学 一种基于大数据算法的心电图记录模块

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107960992A (zh) * 2017-03-16 2018-04-27 纳智源科技（唐山）有限责任公司 基于人体呼吸心跳特征波的信号处理装置及方法

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