CN115944846A - 一种人工仿生心脏控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人工仿生心脏控制系统，涉及医疗器械技术领域，该方法包括：获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。本发明通过对使用者所安装的人工仿生心脏跳动速度进行实时调整，以适应人体在不同情况下的不同供血需求。

Description

一种人工仿生心脏控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种人工仿生心脏控制方法。

背景技术

心脏病是人类死亡的一大杀手，随着人口老龄化、以及不健康生活增加，终末期心脏病患者也在较快增加，并还逐渐呈年轻化趋势。据统计，全球罹患心衰的人群占总人口数的1％以上，约有8000万不同程度的心衰患者。这其中，有5％的患者(约400万人)会发展成为重度心衰。对于重度心衰患者，仅靠药物治疗效果并不佳，5年存活率仅为20％，所以心脏移植便成为了治疗重症心衰患者的唯一最有效方法。因受供体和技术限制，心脏移植者的数量不到需要移植患者总数的1％，即全球每年心脏移植手术量仅为5000例。因供体有限，大量心脏病人只有在等待心脏移植的绝望中死亡。

心脏供体分为两类：①人体心脏，②人工心脏。其中，人体心脏因供体极其有限和严重的排异反应，完全无法满足巨大的社会需求，而人工心脏则可克服移植供体不足问题，同时还不会产生排异反应。所以，人工心脏，将成为救治重症心衰患者的主要希望和主要力量。

但目前，已有的人工心脏(包括辅助心室装置)，在不同场景下人工心脏的跳动速度均按照预设跳动速度运行，不能根据使用者的情况灵活地调整跳动速度，使得人工心脏的使用者难以从事强度较高的运动或锻炼。

可见，现有技术中存在着人工心脏的跳动速度的调整灵活性较低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种人工仿生心脏控制系统，以解决现有技术中存在的人工心脏跳动速度的调整灵活性较低的问题，以实现与人体原有心脏基本一样的功能。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种人工心脏控制方法，包括：

获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；

根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；

控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

可选的，所述身体活动参数包括肺呼吸次数参数、身体温度参数和身体运动强度参数的至少一项；

所述根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，包括：

根据第一活动参数、第二活动参数和第三活动参数的至少一项参数，确定所述目标活动等级；

其中，所述第一活动参数是根据所述肺呼吸次数参数在第一预设活动等级中确定的活动等级，所述第二活动参数是根据所述体温温度参数在第二预设活动等级中确定的活动等级，所述第三活动参数是根据所述身体运动强度参数在第三预设活动等级中确定的活动等级；

所述第一预设活动等级中每个预设活动等级对应的是肺呼吸次数参数的范围，所述第二预设活动等级中每个预设活动等级对应的是体温温度参数的范围，所述第三预设活动等级中每个预设活动等级对应的是身体运动强度参数的范围。

可选的，根据所述第一预设活动等级、第二预设活动等级和第三预设活动等级中的至少一项确定所述目标速度等级，包括：

在所述肺呼吸次数参数、体温温度参数和身体运动强度参数至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的全部或至少一项中的最低至最高活动参数范围，设定出所述目标速度的不同等级。

可选的，所述人工仿生心脏的跳动速度应不小于初始心跳速度，所述初始心跳速度根据所述人工仿生心脏单次的泵血量、使用者的身高、体重和/或性别确定。

可选的，所述控制人工仿生心脏以所述目标速度运行，包括：

在设定的时间内，控制所述人工仿生心脏的是从当前速度线性过渡到所述目标速度。

可选的，所述方法还包括：

获取监测参数，所述监测参数包括电池电量参数、电机运行参数、接收电力参数、电路板芯片运行参数中的至少一项；

基于所述监测参数，判断所述人工仿生心脏是否处于异常状态；

在所述人工仿生心脏处于异常状态的情况下，指示所述人工仿生心脏改变进入安全保障模式运行，所述安全保障模式用于确保使用者的生命安全；

在所述人工仿生心脏进入所述安全保障膜后，根据所述监测参数，向预警系统发出目标预警信息，所述目标预警信息用于表示所述人工仿生心脏处于异常状态。

可选的，所述预警信息包括显示灯信息、喇叭语音信息中的至少一项。

第二方面，本发明实施例还提供一种人工心脏控制装置，包括：

第一监测模块，用于获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

确定模块，用于根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；

第一处理模块，用于根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；

第二处理模块，用于控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

可选的，所述身体活动参数包括肺呼吸次数参数、身体温度参数和身体运动强度参数的至少一项；

所述确定模块包括：

第一确定单元，用于根据第一活动参数、第二活动参数和第三活动参数的至少一项参数，确定所述目标活动等级；

其中，所述第一活动参数是根据所述肺呼吸次数参数在第一预设活动等级中确定的活动等级，所述第二活动参数是根据所述体温温度参数在第二预设活动等级中确定的活动等级，所述第三活动参数是根据所述身体运动强度参数在第三预设活动等级中确定的活动等级；

所述第一预设活动等级中每个预设活动等级对应的是肺呼吸次数参数的范围，所述第二预设活动等级中每个预设活动等级对应的是体温温度参数的范围，所述第三预设活动等级中每个预设活动等级对应的是身体运动强度参数的范围。

可选的，所述第一确定单元包括：

第一确定子单元，用于在所述肺呼吸次数参数、体温温度参数和身体运动强度参数至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的全部或至少一项中的最低至最高活动参数范围，设定出所述目标速度的不同等级。

可选的，所述人工仿生心脏的跳动速度应不小于初始心跳速度，所述初始心跳速度根据所述人工仿生心脏单次的泵血量、使用者的身高、体重和/或性别确定。

可选的，所述第二处理模块包括：

第一处理单元，用于在设定的时间内，控制所述人工仿生心脏的是从当前速度线性过渡到所述目标速度。

可选的，所述装置还包括：

第二监测模块，用于获取监测参数，所述监测参数包括电池电量参数、电机运行参数、接收电力参数、电路板芯片运行参数中的至少一项；

判定模块，用于基于所述监测参数，判断所述人工仿生心脏是否处于异常状态；

第三处理模块，用于在所述人工仿生心脏处于异常状态的情况下，指示所述人工仿生心脏改变进入安全保障模式运行，所述安全保障模式用于确保使用者的生命安全；

第四处理模块，用于在所述人工仿生心脏进入所述安全保障膜后，根据所述监测参数，向预警系统发出目标预警信息，所述目标预警信息用于表示所述人工仿生心脏处于异常状态。

可选的，所述预警信息包括显示灯信息、喇叭语音信息中的至少一项。

第三方面，本发明实施例还提供一种仿生心脏医疗设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述第一方面所述的人工心脏控制方法中的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的人工心脏控制方法中的步骤。

在本发明实施例中，通过获取身体活动参数，并基于身体活动参数确定当前活动的目标活动等级，根据目标活动等级将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度，对人工仿生心脏的跳动速度根据目标速度进行调整，实现对人工仿生心脏的跳动速度的灵活调整。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种人工仿生心脏控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种人工仿生心脏控制装置的结构图；

图3是本发明实施例提供的一种人工仿生心脏医疗设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种人工仿生心脏控制方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101、获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

可以理解的，身体活动参数通过传感器获得，传感器在感应到数据后持续向人工仿生心脏发送。其中，传感器采用体积小、灵敏度高的部件，设置于人工仿生心脏使用者需要监控的身体活动参数的位置，例如，感应肺呼吸位置、感应人体体温位置或感应人体运动位置等。

另外，若传感器的体积较大，无法设置于体内时，传感器可以直接设置于体外位置，优选便携携带的衣服腰带等。传感器通过无线通信的方式将监控到的参数发送至人工仿生心脏。其中，无线通信的距离不小于设定距离，例如，设定距离为10m。

其中，人工仿生心脏可以是终端，也可以是带有收发机的芯片，可以获取传感器发送的监控参数，并基于身体活动参数控制人工仿生心脏。

步骤102、根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度。

可以理解的，目标活动等级为预设的多个活动等级中的一个等级，多个活动等级均标识强度等级，不同的等级对应不同的活动强度。例如，活动等级包括4个等级，分别为一级、二级、三级和四级，等级增加活动强度增大。在目标活动强度为一级时，表示目前活动强度最低；在目标活动强度为四级时，表示目前活动强度最高。当然，在具体的实施例中，不限定活动等级的级数，可以根据实际需要设定等级级数。

步骤103、根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度。

其中，在所述目标活动等级升高一个等级的情况下，将所述人工心脏的当前跳动速度与设定系数的乘积设为第一目标速度；在所述目标活动等级降低一个等级的情况下，将所述人工心脏的当前跳动速度与设定系数的商设为第二目标速度。

可以理解的，不同目标活动等级对应的人工心脏的跳动速度存在不同。在目标活动等级升高一个等级的情况下，使用者的活动强度上升，此时需要加快人工心脏的跳动速度。本实施例中将人工心脏的当前跳动速度与设定系数的乘积设为第一目标速度，并控制人工心脏的跳动速度以第一目标速度运行，以实现加快人工心脏的跳动速度。

其中，在目标活动等级升高一个等级的情况下，也可以将当前跳动速度加上设定速度值，从而得到第一目标速度，并控制人工心脏的跳动速度以第一目标速度运行，以实现加快人工心脏的跳动速度。

可以理解的，第一目标速度为大于当前跳动速度的一个速度，第一目标速度与目标活动等级对应。在目标活动等级连续升高多个等级的情况下，第一目标速度同样进行多次计算确定。例如，目标活动等级连续升高三个等级，第一目标速度为对当前跳动速度乘以三次设定系数计算确定。

其中，若通过以当前跳动速度增加设定速度值确定第一目标速度，在目标活动等级连续升高多个等级的情况下，第一目标速度同样进行多次计算确定。例如，目标活动等级连续升高三个等级，第一目标速度为对当前跳动速度增加三次设定速度值计算确定。

其中，不同活动等级之间的设定系数可以为相同系数，也可以为不同系数，例如，一级和二级之间的设定系数为1.5，二级和三级之间的设定系数为1.3。或者，不同活动等级之间的设定速度值可以为相同速度值，也可以为不同速度值，例如，一级和二级之间的设定速度值在为30，二级和三级之间的设定速度值为20。

可以理解的，不同目标活动等级对应的人工心脏的跳动速度存在不同。在目标活动等级降低一个等级的情况下，使用者的活动强度下降，此时需要减缓人工心脏的跳动速度。本实施例中将人工心脏的当前跳动速度与设定系数的商设为第二目标速度，并控制人工心脏的跳动速度以第二目标速度运行，以实现减缓人工心脏的跳动速度。

其中，在目标活动等级降低一个等级的情况下，也可以将当前跳动速度减去设定速度值，从而得到第二目标速度，并控制人工心脏的跳动速度以第二目标速度运行，以实现减缓人工心脏的跳动速度。

可以理解的，第二目标速度为小于当前跳动速度的一个速度，第二目标速度与目标活动等级对应。在目标活动等级连续降低多个等级的情况下，第二目标速度同样进行多次计算确定。例如，目标活动等级连续降低两个等级，第二目标速度为对当前跳动速度乘以两次设定系数计算确定。

其中，若通过以当前跳动速度减去设定速度值在确定第一目标速度，在目标活动等级连续降低多个等级的情况下，第二目标速度同样进行多次计算确定。例如，目标活动等级连续降低两个等级，第二目标速度为对当前跳动速度减去两次设定速度值计算确定。

其中，不同活动等级之间的设定系数可以为相同系数，也可以为不同系数，例如，一级和二级之间的设定系数为1.5，二级和三级之间的设定系数为1.3。或者，不同活动等级之间的设定速度值可以为相同速度值，也可以为不同速度值，例如，一级和二级之间的设定速度值在为30，二级和三级之间的设定速度值为20。

可以理解的，每个活动等级对应一个跳动速度，目标活动等级下降至一个等级或升高至一个等级时速度差值相同。例如，目标活动等级从一级上升至二级时，跳动速度从20变为30；目标活动等级从二级下降至一级时，跳动速度从30变为20。二级的跳动速度为一级的跳动速度的1.5倍，或，二级的跳动速度与一级的跳动速度相差10。

步骤104、控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

在本发明实施例中，通过获取监控参数，并基于监控参数确定当前活动的目标活动等级，根据目标活动等级对人工心脏的跳动速度进行调整，实现对人工心脏的跳动速度的灵活调整，提高了调整的灵活性。

在一个实施例中，所述身体活动参数包括肺呼吸次数参数、身体温度参数和身体运动强度参数的至少一项；

所述根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，包括：

根据第一活动参数、第二活动参数和第三活动参数的至少一项参数，确定所述目标活动等级；

其中，所述第一活动参数是根据所述肺呼吸次数参数在第一预设活动等级中确定的活动等级，所述第二活动参数是根据所述体温温度参数在第二预设活动等级中确定的活动等级，所述第三活动参数是根据所述身体运动强度参数在第三预设活动等级中确定的活动等级；

所述第一预设活动等级中每个预设活动等级对应的是肺呼吸次数参数的范围，所述第二预设活动等级中每个预设活动等级对应的是体温温度参数的范围，所述第三预设活动等级中每个预设活动等级对应的是身体运动强度参数的范围。

可以理解的，第一预设活动等级集包括多个预设活动等级，第一预设活动等级集用于表示肺呼吸次数参数对应的全部等级。例如，第一预设活动集包括四个等级，分别为低等级、中等级、中高等级和高等级。其中，低等级对应的呼吸次数的范围为16～18次/min，中等级对应的呼吸次数的范围为20～21次/min，中高等级对应的呼吸次数的范围为22～23次/min，高等级对应的呼吸次数的范围为24次以上。在肺呼吸次数从16次/min上升至20次/min的情况下，第一活动等级从低等级变为中等级。

可以理解的，第二预设活动等级集包括多个预设活动等级，第二预设活动等级集用于表示体温参数对应的全部等级。例如，第一预设活动集包括四个等级，分别为低等级、中等级、中高等级和高等级。其中，低等级对应的体温的范围为37℃以下，中等级对应的体温的范围为37℃～38℃，中高等级对应的体温的范围为38℃～39℃，高等级对应的呼吸次数的范围为39℃以上。在体温从38℃下降至37℃的情况下，第二活动等级从中等级变为低等级。

可以理解的，第三预设活动等级集包括多个预设活动等级，第三预设活动等级集用于表示运动强度参数对应的全部等级。例如，第三预设活动集包括四个等级，分别为低等级、中等级、中高等级和高等级。其中，低等级对应的运动强度的范围为睡觉或静坐对应的运动强度，中等级对应的运动强度的范围为散步等轻体力的运动强度，中高等级对应的运动强度的范围为快步走等中体力的运动强度，高等级对应的运动强度的范围为长跑或重体力劳动对应的运动强度。在运动强度从快走变为散步的情况下，第三活动等级从中高等级变为中等级。

其中，第一预设活动等级集、第二预设活动等级集和第三预设活动等级集包括的等级数量可以相同，也可以不同，详见后续实施例。

在本发明实施例中，通过第一预设活动等级集确定第一活动等级，和/或，通过第二预设活动等级集确定第二活动等级，和/或，通过第三预设活动等级集确定第三活动等级，进而确定目标活动等级，以实现控制人工心脏的跳动速度的调整。

在一个实施例中，根据所述第一预设活动等级、第二预设活动等级和第三预设活动等级中的至少一项确定所述目标速度等级，包括：

在所述肺呼吸次数参数、体温温度参数和身体运动强度参数至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的全部或至少一项中的最低至最高活动参数范围，设定出所述目标速度的不同等级。

其中，在身体活动参数包括肺呼吸次数参数、体温参数和运动强度参数中的至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的至少两项的最高活动等级设为目标活动等级，身体活动参数包括的参数与至少两项的活动等级对应。例如，身体活动参数包括肺呼吸次数参数和体温参数，则活动等级包括第一活动等级和第二活动等级。

可以理解的，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的至少两项中的最高活动等级设为所述目标活动等级，最高活动等级对应的跳动速度可以满足全部身体活动的要求。例如，第一活动等级对应的跳动速度80次/min，第二活动等级对应的跳动次数为70次/min，此时应以第一活动等级为目标活动等级，控制跳动次数加速至80次/min，可以同时满足肺呼吸的供血和体温变化的供血。

可以理解的，不同预设活动等级包括的等级数量不同，不同预设活动等级之间存在对应关系。示例性的，第一预设活动等级包括三个等级，第二预设活动等级包括四个等级，第三预设活动等级包括五个等级，不同预设活动等级之间等级相互对应。例如，第一预设活动等级包括一级、二级和三级，第二预设活动等级包括低等级、中等级、中高等级和高等级，第一预设活动的一级对应第二预设活动的低等级，第一预设活动的二级对应第二预设活动的中等级和中高等级，第一预设活动的三级对应第二预设活动的高等级。

其中，在身体活动参数包括肺呼吸次数参数和体温参数的情况下，第一活动等级为二级，第二活动等级为高等级，此时第二活动等级为最高等级，将目标活动等级设为第二活动等级，并基于第二活动等级调整人工心脏的跳动速度。

在本发明实施例中，在身体活动参数包括肺呼吸次数参数、体温参数和运动强度参数中的至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的至少两项的最高活动等级设为目标活动等级，以实现人工心脏的跳动速度满足使用者所有器官的需求。

在一个实施例中，所述人工仿生心脏的跳动速度应不小于初始心跳速度，所述初始心跳速度根据所述人工仿生心脏单次的泵血量、使用者的身高、体重和/或性别确定。

可以理解的，不同的活动等级需求的人工仿生心脏的跳动速度不同，需要调整人工仿生心脏的跳动速度。

其中，不同活动等级烈度对应不同初始心跳速度，不同心跳速度一一对应不同的调整系数，在一个实施例中，所述人工仿生心脏的跳动速度不小于初始设定速度，所述初始设定速度根据所述人工仿生心脏的使用者的泵血量、身高、体重和/或性别确定。

可以理解的，在植入人工仿生心脏至使用者体内时，需要设定一初始速度。不同情况的使用者其设定的初始速度不同，本实施例中根据使用者的泵血量、身高、体重和/或性别确定。

示例性的，初始速度的设定范围为60～90次/min，其中，60次/min对应的1.45米以上成年女性使用者，体重为50kg以下，和对应的1.50米以上成年男性使用者，体重为60kg以下。例如，在使用者的体重每增加1kg的情况下，将初始速度增加1次/min；在女性使用者的体重大于或等于80kg，或者，男性使用者的体重大于或等于90kg的情况下，将初始速度设为90次/min。

其中，初始速度的设定范围和初始速度对应的体重灵活设置，包括但不限于上述实施例提供的方式。

其中，初始速度表示使用者在休息或静坐的情况下需要的人工仿生心脏最低运行速度，使用者在不同活动情况下人工仿生心脏的跳动速度需要在初始速度的基础上进行调整。

示例性的，调整系数不同，不同目标活动等级烈度对应的速度不同，在活动等级为4个等级的情况下，对应的速度如下表所示：

其中，初始速度、第一目标速度、第二目标速度和第三目标速度为4个活动等级分别对应的速度。应理解，可以根据实际应用情况设置多个目标速度，如上表所示的第一目标速度、第二目标速度和第三目标速度。

示例性的，不同初始速度对应了不同调整系数，随着初始速度每增加1次/min，调整系数有规律递减0.003，其中，初始速度的设定范围和调整系数的增加或递减等规律变化，包括但不限于上述实施例提供的方式。

在本发明实施例中，根据使用者的泵血量、身高、体重和/或性别确定初始速度，以满足不同使用者的不同身体状况的需求，提高了人工仿生心脏使用的安全性。

在一个实施例中，所述控制人工仿生心脏以所述目标速度运行，包括：

在设定的时间内，控制所述人工仿生心脏的是从当前速度线性过渡到所述目标速度。

其中，上述实施例包括：

在第一设定时间内，控制所述人工仿生心脏从当前跳动速度线性过渡到所述第一目标速度；

在第二设定时间内，控制所述人工仿生心脏从当前跳动速度线性过渡到所述第二目标速度。

其中，第一设定时间和第二设定时间根据经验设定，第一设定时间可以与第二设定时间相同或不同。例如，第一设定时间为3min，第二设定时间为3min，控制人工仿生心脏在3min内从当前跳动速度线性加速到第一目标速度，或者，控制人工仿生心脏在3min内从当前跳动速度线性加速到第二目标速度。

还需特别说明的是，心跳速度上升时，无论上升几个速度，都只从目标活动等级改变时开始计算，3min即应达到该目标活动等级相匹配的心跳速度；心跳速度下降时，如连续下降几个速度，则每个下降速度均需要用时3min才能完成，如连续下降三个速度，则需要用时9min才能完成。

在本发明实施例中，在第一设定时间内，控制人工仿生心脏的从当前跳动速度线性过渡到第一目标速度，和/或，在第二设定时间内，控制人工仿生心脏的从当前跳动速度线性过渡到第二目标速度，避免出现跳动速度的突然改变造成的使用者身体无法适应的情况。

在一个实施例中，所述方法还包括：

获取监测参数，所述监测参数包括电池电量参数、电机运行参数、接收电力参数、电路板芯片运行参数中的至少一项；

基于所述监测参数，判断所述人工仿生心脏是否处于异常状态；

在所述人工仿生心脏处于异常状态的情况下，指示所述人工仿生心脏改变进入安全保障模式运行，所述安全保障模式用于确保使用者的生命安全；

在所述人工仿生心脏进入所述安全保障膜后，根据所述监测参数，向预警系统发出目标预警信息，所述目标预警信息用于表示所述人工仿生心脏处于异常状态。

可以理解的，人工仿生心脏通常内设电池进行供电，或者，在外部设置无线充电器同时向人工仿生心脏供电和向内设电池充电。人工仿生心脏由于需要持续工作供血，不能出现电池电量低于设定值的情况，故需要对电池参数进行监控，在电池电量低于设定值时，系统应及时自动充电，并发出目标预警信息。

例如，在外部设置无线充电器向人工仿生心脏供电的情况下，在外部设置的无线充电器停止向人工仿生心脏供电时，则应通过内设的电池向人工仿生心脏供电。在本发明实施例中，基于电池参数的预警，预警信息可以通过显示灯和/或语音报警，并提醒使用者及时对电池进行充电。

在一个实施例中，所述监测参数包括电量参数和距离最后一次充电完成的时间参数中的至少一项，所述目标预警信息包括第一预警信息和第二预警信息；

所述基于所述电池参数控制所述人工仿生心脏的预警器是否进入安全保障运行模式，并发出预警信息，包括如下至少一项：

在所述电量参数小于第一设定阈值，和/或，所述时间参数大于第二设定阈值的情况下，控制所述人工仿生心脏的电池充电，或者，进入安全保障运行模式，并发出第一预警信息，所述第一预警信息用于表示所述人工仿生心脏的电池需要充电。如外设的电路板感应芯片在外设电源未给内部充电超过2小时后(包括当内置电池只剩80％电量时)，均应向立即向预警器进行声音报警，以提醒使用者立即充电。同时，当正在使用的集成模块离开使用者的身体时间超过2小时的(主要是考虑到使用者洗澡、游泳所需时间)，集成模块的预警器应进行声音报警，以提醒使用者不要离开预警器太久。

在所述电量参数小于第三设定阈值的情况下，控制所述人工仿生心脏的电池充电，或者，进入安全保障运行模式，并发出第二预警信息，所述第二预警信息用于表示所述人工仿生心脏的外设供电电池需要更换充电。

可以理解的，电量参数表示人工仿生心脏的内设电池的剩余电量，第一设定阈值为预设的电池阈值。在电量参数小于第一设定阈值的情况下，需要进入安全保障运行模式，并发出第一预警信息，以提醒使用者对内设电池进行充电。

示例性的，当内设的电池充满电后，内设的电池停止充电，外部设置的无线充电器保持直接给人工仿生心脏的电机进行供电，使电机直接使用无线充电器的电力进行正常工作。

其中，一次充满电的时间，以不超过4小时为宜；使用内设电池的工作时间不低于10小时为宜，从而避免无法外部充电导致的人工仿生心脏无法工作的问题出现，例如，使用者需要游泳或者洗澡等无法充电的情况。为提高安全性，内设电池与电机通过单独的线路连接。

可以理解的，第二设定阈值为预设的时间阈值，在时间参数大于第二设定阈值的情况下，需要进入安全保障运行模式，并发出第一预警信息，以提醒使用者立即利用外设充电设备对内设电池进行充电。

可以理解的，第三设定阈值为电池损坏的阈值，在电池参数小于第三设定阈值时，电池的容量无法满足正常使用，或者，电池异常无法充电，此时需要进入安全保障运行模式，并发出第二预警信息，提醒使用者需要去医院更换内置电池及设备。

其中，人工仿生心脏可以设置为双动力系统、双通信系统、双软件系统、双预警系统，在其中一个系统出现异常无法使用时，启用另一个系统工作；或者，双系统可在不同时间段倒换使用，以提高使用寿命。其中，如某一个系统出现异常时，需要进入安全保障运行模式，并发出第三预警信息，提醒使用者去医院检查或更换，以确保生命安全。

在本发明实施例中，通过电池参数和预设的第一设定阈值、第二设定阈值和第三设定阈值发出第一预警信息或第二预警信息，提醒使用者及时处理，提高了人工仿生心脏使用的安全性。

在一个实施例中，所述控制所述人工仿生心脏的电池充电，或者，进入安全保障运行模式，并发出第二预警信息，包括：

在所述电量参数从所述第三设定阈值每下降设定电量的情况下，控制所述人工仿生心脏的电池充电，或者，进入安全保障运行模式，并发出第二预警信息。

示例性的，第三设定阈值为80％，如内置电池电量低于80％后仍无法充电，则在电池电量低于80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％时均发出第二预警信息，提示使用者快速去医院检查或更换，以确保生命安全。

在一个实施例中，所述预警信息包括显示灯信息、喇叭语音信息中的至少一项。

可以理解的，通过显示灯信息或喇叭语音信息进行预警，以提高预警的效果，确保使用者接收到预警信息。

请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种人工仿生心脏控制装置的结构图，如图2所示，人工仿生心脏控制装置200包括：

第一监测模块201，用于获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

确定模块202，用于根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；

第一处理模块203，用于根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；

第二处理模块204，用于控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

可选的，所述身体活动参数包括肺呼吸次数参数、身体温度参数和身体运动强度参数的至少一项；

所述确定模块202包括：

第一确定单元，用于根据第一活动参数、第二活动参数和第三活动参数的至少一项参数，确定所述目标活动等级；

其中，所述第一活动参数是根据所述肺呼吸次数参数在第一预设活动等级中确定的活动等级，所述第二活动参数是根据所述体温温度参数在第二预设活动等级中确定的活动等级，所述第三活动参数是根据所述身体运动强度参数在第三预设活动等级中确定的活动等级；

所述第一预设活动等级中每个预设活动等级对应的是肺呼吸次数参数的范围，所述第二预设活动等级中每个预设活动等级对应的是体温温度参数的范围，所述第三预设活动等级中每个预设活动等级对应的是身体运动强度参数的范围。

可选的，所述第一确定单元包括：

第一确定子单元，用于在所述肺呼吸次数参数、体温温度参数和身体运动强度参数至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的全部或至少一项中的最低至最高活动参数范围，设定出所述目标速度的不同等级。

可选的，所述人工仿生心脏的跳动速度应不小于初始心跳速度，所述初始心跳速度根据所述人工仿生心脏单次的泵血量、使用者的身高、体重和/或性别确定。

可选的，所述第二处理模块204包括：

第一处理单元，用于在设定的时间内，控制所述人工仿生心脏的是从当前速度线性过渡到所述目标速度。

可选的，所述装置还包括：

第二监测模块，用于获取监测参数，所述监测参数包括电池电量参数、电机运行参数、接收电力参数、电路板芯片运行参数中的至少一项；

判定模块，用于基于所述监测参数，判断所述人工仿生心脏是否处于异常状态；

第三处理模块，用于在所述人工仿生心脏处于异常状态的情况下，指示所述人工仿生心脏改变进入安全保障模式运行，所述安全保障模式用于确保使用者的生命安全；

第四处理模块，用于在所述人工仿生心脏进入所述安全保障膜后，根据所述监测参数，向预警系统发出目标预警信息，所述目标预警信息用于表示所述人工仿生心脏处于异常状态。

可选的，所述预警信息包括显示灯信息、喇叭语音信息中的至少一项。

本发明实施例提供的人工仿生心脏控制装置为能实现上述人工仿生心脏控制方法的各实施例的各个过程，技术特征一一对应，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例中的人工仿生心脏控制装置可以是装置，也可以是人工仿生心脏中的部件、集成电路、或芯片。

本发明实施例还提供一种仿生心脏医疗设备，参见图3，图3是本发明实施提供的一种人仿生心脏医疗设备结构示意图，人工仿生心脏包括存储器301、处理器302和存储在存储器301上运行的程序或者指令，该程序或者指令被处理器302执行时可实现图1对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果，此处不再赘述。

其中，处理器302可以是CPU、ASIC、FPGA或GPU。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一可读取介质中。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述图1对应的方法实施例中的任意步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。所述的存储介质，如只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等。

本发明实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者第二终端设备等)执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种人工仿生心脏控制方法，其特征在于，包括：

获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；

根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；

控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述身体活动参数包括肺呼吸次数参数、身体温度参数和身体运动强度参数的至少一项；

所述根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，包括：

根据第一活动参数、第二活动参数和第三活动参数的至少一项参数，确定所述目标活动等级；

其中，所述第一活动参数是根据所述肺呼吸次数参数在第一预设活动等级中确定的活动等级，所述第二活动参数是根据所述体温温度参数在第二预设活动等级中确定的活动等级，所述第三活动参数是根据所述身体运动强度参数在第三预设活动等级中确定的活动等级；

所述第一预设活动等级中每个预设活动等级对应的是肺呼吸次数参数的范围，所述第二预设活动等级中每个预设活动等级对应的是体温温度参数的范围，所述第三预设活动等级中每个预设活动等级对应的是身体运动强度参数的范围。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一预设活动等级、第二预设活动等级和第三预设活动等级中的至少一项确定所述目标速度等级，包括：

在所述肺呼吸次数参数、体温温度参数和身体运动强度参数至少两项的情况下，将第一活动等级、第二活动等级和第三活动等级中的全部或至少一项中的最低至最高活动参数范围，设定出所述目标速度的不同等级。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述人工仿生心脏的跳动速度应不小于初始心跳速度，所述初始心跳速度根据所述人工仿生心脏单次的泵血量、使用者的身高、体重和/或性别确定。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制人工仿生心脏以所述目标速度运行，包括：

在设定的时间内，控制所述人工仿生心脏的是从当前速度线性过渡到所述目标速度。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取监测参数，所述监测参数包括电池电量参数、电机运行参数、接收电力参数、电路板芯片运行参数中的至少一项；

基于所述监测参数，判断所述人工仿生心脏是否处于异常状态；

在所述人工仿生心脏处于异常状态的情况下，指示所述人工仿生心脏改变进入安全保障模式运行，所述安全保障模式用于确保使用者的生命安全；

在所述人工仿生心脏进入所述安全保障膜后，根据所述监测参数，向预警系统发出目标预警信息，所述目标预警信息用于表示所述人工仿生心脏处于异常状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述预警信息包括显示灯信息、喇叭语音信息中的至少一项。

8.一种人工仿生心脏控制装置，其特征在于，包括：

第一监测模块，用于获取身体活动参数，所述活动参数用于表示所述仿生心脏使用者身体活动的实时情况；

确定模块，用于根据所述身体活动参数，确定目标活动等级，所述目标活动等级用于表示当前身体活动情况的强度；

第一处理模块，用于根据所述目标活动等级，将人工仿生心脏的当前速度与预设的调整系数相乘或相除，得到目标速度；

第二处理模块，用于控制人工仿生心脏以所述目标速度运行。

9.一种仿生心脏医疗设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的人工仿生心脏控制方法中的步骤。

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