CN117138222A - 导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质，首先启动导管泵并控制导管泵以预定转速运行，然后获取预定时间内导管泵的电机的电流信号及导管泵的压力传感器的压力信号，基于获取的电流信号及压力信号即可判断导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。本发明仅利用了导管泵自身的电机和压力传感器的数据，不需要引入其他侵入式的测量设备，有利于医生快捷、准确地判断导管泵的放置位置，降低了由于导管泵的放置位置错误导致无法提供有效的血流动力学支持的风险；并且可以直接、准确地反映出心脏的状态，大大提升了手术的安全性。

Description

导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，尤其是一种导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质。
背景技术
在高危的经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)手术中，跨瓣膜的导管泵的使用有利于提高病人的血流稳定性，保障全身供血充分。手术过程中，医生将导管泵经皮放置入人体动脉，然后逐渐推入至主动脉，经主动脉弓，最终使导管泵的血液入口进入左心室，血液出口位于主动脉内。导管泵正常运行时可以辅助心脏将血液从左心室输送到主动脉及全身。导管泵的放置位置是否正确是其正常工作的前提条件，如果放置位置有偏差，如血液出口和血液入口均处于左心室内，或者均处于主动脉内，导管泵不仅无法达到设计的性能，更严重的是，导管泵的工作可能会对心脏和主动脉造成损伤。
目前，可以采用X-射线胸部造影、经胸部超声或经食道超声等影像技术辅助医生判断导管泵的放置位置，但是由于心脏及主动脉瓣的结构特点，导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置可能不容易观察清楚。而且大部分的影像技术只能展示二维的解剖图像，不能确保导管泵的三维空间位置的准确性，因此导管泵的放置位置的判断在一定程度上依赖医生的经验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质，以解决现在无法准确判断导管泵的放置位置的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种导管泵的放置位置的判断方法，所述导管泵具有电机和压力传感器，所述电机位于所述导管泵的远心端，所述压力传感器位于所述导管泵的近心端，所述方法包括：
启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
可选的，所述导管泵的直径为3mm～6mm，所述预定转速为10000rpm-50000rpm。
可选的，所述导管泵以所述预定转速运行大于或等于2s后，获取所述预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号。
可选的，所述预定时间大于或等于5个心动周期。
可选的，基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置的步骤包括：
基于所述电流信号判断所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧或异侧；
当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确；
当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，基于所述压力信号判断所述血液出口和血液入口均位于左心室内或均位于主动脉内。
可选的，当所述电流信号的峰峰值大于或等于电流差阈值时，判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧，当所述电流信号的峰峰值小于所述电流差阈值时，判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时，还结合所述压力信号判断所述导管泵的放置位置是否正确。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时；
若所述压力信号的最大值介于第一压力范围内且所述压力信号的最小值介于第二压力范围内，判定所述导管泵的放置位置正确；或者，若所述压力信号的最大值介于第一压力范围内、所述压力信号的最小值介于第二压力范围内且所述电流信号和/或所述压力信号的频率介于第一预定频率范围内，判定所述导管泵的放置位置正确。
可选的，所述第一压力范围为90mmhg～150mmhg；和/或，所述第二压力范围为-10mmhg～10mmhg；和/或，所述第一预定频率范围为2/3hz～3hz。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时，若所述压力信号的最小值小于第一压力预定值，判定所述血液入口处发生了抽吸。
可选的，所述第一压力预定值小于或等于-10mmhg。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时；
若所述压力信号的峰峰值大于第二压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内；或者，若所述压力信号的峰峰值大于所述第二压力预定值且所述压力信号的最小值小于第三压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内；或者，若所述压力信号的峰峰值大于所述第二压力预定值、所述压力信号的最小值小于所述第三压力预定值且所述压力信号的频率介于第二预定频率范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内。
可选的，所述第二压力预定值大于或等于60mmhg；和/或，所述第三压力预定值小于或等于-10mmhg；和/或，所述第二预定频率范围为2/3hz～3hz。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时；
若所述压力信号的峰峰值介于第三压力范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内；或者，若所述压力信号的峰峰值介于所述第三压力范围内且所述压力信号的最小值大于第四压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内；或者，若所述压力信号的峰峰值介于所述第三压力范围内、所述压力信号的最小值大于所述第四压力预定值且所述压力信号的频率介于第三预定频率范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内。
可选的，所述第三压力范围为35mmhg～55mmhg；和/或，所述第四压力预定值大于或等于50mmhg；和/或，所述第三预定频率范围为2/3hz～3hz。
可选的，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置异常或判定所述血液出口和血液入口均位于左心室内或均位于主动脉内时，所述导管泵的控制器使所述导管泵的转速降低，并发送提醒调整所述导管泵相对于所述主动脉瓣位置的消息。
可选的，获取所述压力信号之后，基于所述压力信号实时获取左心室舒张末期压力。
可选的，所述压力传感器位于所述导管泵内。
本发明还提供一种导管泵的放置位置的判断系统，所述导管泵具有电机和压力传感器，所述电机位于所述导管泵的远心端，所述压力传感器位于所述导管泵的近心端，所述系统包括：
操作模块，用于启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
信号获取模块，用于获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
判断模块，用于基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
基于此，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现所述的导管泵的放置位置的判断方法。
基于此，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被执行时，实现所述的导管泵的放置位置的判断方法。
在本发明提供的导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质中，首先启动导管泵并控制导管泵以预定转速运行，然后获取预定时间内导管泵的电机的电流信号及导管泵的压力传感器的压力信号，基于获取的电流信号及压力信号即可判断导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。本发明仅利用了导管泵自身的电机和压力传感器的数据，不需要引入其他侵入式的测量设备，有利于医生快捷、准确地判断导管泵的放置位置，降低了由于导管泵的放置位置错误导致无法提供有效的血流动力学支持的风险；并且，通过压力传感器直接获取左心室内的压力，而并非是通过其他参数估计，可以直接、准确地反映出心脏的状态，大大提升了手术的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的导管泵的结构以及导管泵放置正确时其血液入口和血液出口相对于主动脉瓣的位置的示意图；
图2为本发明实施例提供的导管泵的放置位置正确时相对心脏的位置的示意图；
图3a及图3b分别为本发明实施例提供的导管泵的放置位置正确时采集到的电机的电流信号和压力传感器的压力信号的示意图；
图4a及图4b分别为本发明实施例提供的导管泵的血液出口和血液入口均位于左心室内时采集到的电机的电流信号和压力传感器的压力信号的示意图；
图5a及图5b分别为本发明实施例提供的导管泵的血液出口和血液入口均位于主动脉内时采集到的电机的电流信号和压力传感器的压力信号的示意图；
图6为本发明实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法的具体流程图；
图8为本发明实施例提供的导管泵的放置位置的判断系统的结构框图；
其中，附图标记为：
100-导管泵；101-电机；102-压力传感器；112-信号线；201-左心室；202-主动脉；203-主动脉瓣；
10-操作模块；20-信号获取模块；30-判断模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
在本申请文件中，“近心端”和“远心端”是从心脏角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向，尽管“近心端”和“远心端”并非是限制性的，但是“近心端”通常指该医疗设备在正常操作过程中靠近心脏的一端，而“远心端”通常是指该医疗设备在正常操作过程中远离心脏的一端。
本实施例提供了一种导管泵的放置位置的判断方法。图1为本实施例提供的导管泵的结构以及导管泵放置正确时其血液入口和血液出口相对于主动脉瓣的位置的示意图，图2为本实施例提供的导管泵的放置位置正确时相对心脏的位置的示意图，如图1及图2所示，所述导管泵100具有电机101和压力传感器102，通常，所述电机101位于所述导管泵100的远心端，所述压力传感器102位于所述导管泵100的近心端；所述导管泵100具有血液出口和血液入口，一般地，所述血液出口位于所述远心端，所述血液入口位于所述近心端。手术过程中，医生需要将所述导管泵100经皮放置入人体动脉，然后逐渐推入至主动脉，经主动脉弓，最终使所述导管泵100的所述血液入口穿过心脏的主动脉瓣203进入左心室201内，所述血液出口则留在所述主动脉202内。
由于所述压力传感器102设置于所述导管泵100的近心端，当所述导管泵100的放置位置正确时，所述压力传感器102可检测到所述左心室201内的压力。本实施例中，所述压力传感器102设置于所述导管泵100内，且贴附在所述导管泵100的内表面上。进一步地，所述压力传感器102的信号线112的一端连接所述压力传感器102，另一端穿过所述导管泵100的管壁上的通孔后贴着所述导管泵100的外壁向所述远心端延伸。由于所述压力传感器102位于所述导管泵100内，医生将所述导管泵100送入心脏的过程中，所述压力传感器102不仅不会因外力损坏，而且避免了所述导管泵100运行过程中所述压力传感器102被所述左心室201内部组织遮挡或覆盖的风险。
作为可选实施例，所述压力传感器102还可以设置于所述导管泵100外，也可以实现检测所述左心室201的压力的作用。
作为可选实施例，所述压力传感器102可以是压电式的压力传感器、压阻式的压力传感器或光纤式的压力传感器，此处不再过多赘述。
当然，所述压力传感器102也不限于设置于所述近心端，只要设置于所述导管泵100需要伸入所述左心室201的部分上即可。
本实施例中，所述压力传感器102的采集频率大于或等于200hz，但不应以此为限。
进一步地，所述压力传感器102的信号线112及所述电机101的信号线(图1中未示出)可以连接至外部的控制系统中，所述控制系统可以获取压力传感器102的压力信号及所述电机101的电流信号并进行处理；当然，所述控制系统可能还具有显示模块，用于对处理结果进行显示，便于医生查看。
结合图2所示，当所述导管泵100的放置位置正确时，所述导管泵100的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣203的异侧(即所述血液入口位于所述左心室201内，所述血液出口位于所述主动脉202内)；然而，当所述导管泵100的放置位置发生了偏差，则可能会出现所述导管泵100的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣203的同侧的情况，具体可以是所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述左心室201内，或所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述主动脉202内。
图3a及图3b分别为本实施例提供的所述导管泵100的放置位置正确时采集到的所述电机101的电流信号和所述压力传感器102的压力信号的示意图。如图3a及图3b所示，当所述导管泵100的放置位置正确时，所述导管泵100的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣203的异侧。在所述左心室201的收缩期，所述主动脉瓣203打开，所述左心室201内的压力与所述主动脉202内的压力几乎相等，所述导管泵100的血液出口和血液入口之间的压力差很小，所述导管泵100的流量达到较大值，所述电机101的电流达到较大值；类似的，在所述左心室201的舒张期，所述主动脉瓣203关闭，所述左心室201内的压力与所述主动脉202内的压力相差较大，所述导管泵100的血液出口和血液入口之间的压力差也较大，因此所述导管泵100的流量达到较小值，所述电机101的电流也达到较小值。因此，当所述导管泵100的放置位置正确时，所述电流信号会以一定的频率上下波动；且所述压力传感器102测量的是所述左心室201内的压力，所述压力信号的波动范围就是所述左心室201的压力波动范围，大概为0mmHg～150mmHg。
图4a及图4b分别为本实施例提供的所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述左心室201内时采集到的所述电机101的电流信号和所述压力传感器102的压力信号的示意图。如图4a及图4b所示，当所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述左心室201内时，所述导管泵100的血液出口和血液入口的压力几乎一致，所以所述导管泵100的流量随心脏搏动变化不大，所述电机101的电流也几乎没有波动；而此时因为所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述左心室201内，所述压力传感器102测量的是所述左心室201内的压力，所述压力信号就是所述左心室201内的压力波动范围，由于所述导管泵100的运行引起血液在所述左心室201内部循环，使得所述左心室201内的压力超出正常压力范围，所述压力信号也超出所述左心室201内的压力波动范围，大概为-30mmHg～150mmHg。
图5a及图5b分别为本实施例提供的所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述主动脉202内时采集到的所述电机101的电流信号和所述压力传感器102的压力信号的示意图。如图5a及图5b所示，当所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述主动脉202内时，所述导管泵100的血液出口和血液入口的压力几乎一致，所以所述导管泵100的流量随心脏搏动变化不大，所述电机101的电流也几乎没有波动；而此时因为所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述主动脉202内，所述压力传感器102测量的是所述主动脉202内的压力，因此所述压力信号就是所述主动脉202内的压力波动范围，大概为70mmHg～150mmHg。
进一步地，对比图4a、图4b、图5a及图5b可得，相较于所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述左心室201内，所述导管泵100的血液出口和血液入口均位于所述主动脉202内时所述压力信号的波动范围更小。
基于此，图6为本实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法的流程图。所述导管泵例如可以是图1所示的导管泵，其具有电机和压力传感器，所述电机位于所述导管泵的远心端，所述压力传感器位于所述导管泵的近心端，如图6所示，所述导管泵的放置位置的判断方法包括：
步骤S100：启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
步骤S200：获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
步骤S300：基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
图7为本实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法的具体流程图，接下来，将结合图7对本实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法进行详细说明。
首先，执行步骤S100，医生借助影像技术将所述导管泵放置于心脏的预设位置处，具体是将所述导管泵经皮放置入人体动脉，然后逐渐推入至主动脉，经主动脉弓，最终使所述导管泵的所述血液入口穿过心脏的主动脉瓣进入左心室内，所述血液出口留在所述主动脉内。待医生认为所述导管泵的放置位置初步确认后，启动所述导管泵，以使所述导管泵以预定转速运行。
本实施例中，所述导管泵的直径为3mm～6mm，以所述导管泵能提供1L/min～5L/min的流量为准，所述预定转速可以为10000rpm-50000rpm；当然，由于在提供相同的流量时，直径越小的所述导管泵需要的转速越高，因此，所述预定转速可以根据所述导管泵的直径相应变化。
待所述导管泵以所述预定转速运行一定时间后(如大于或等于2s)后，执行步骤S200，获取所述预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号。本实施例中，所述预定时间大于或等于5个心动周期，可以理解的是，增加所述预定时间的长度可以增加获取的数据量，从而提高判断的准确性。
接下来，执行步骤S300，基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的放置位置，也即，判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
具体而言，首先基于所述电流信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧或异侧。当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，表明所述导管泵的血液出口和血液入口分别位于所述主动脉内及所述左心室内(具体是所述血液出口位于所述主动脉内，所述血液入口位于所述左心室内)。需要注意的是，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，可以判定所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确，但并不能直接判定所述导管泵的放置位置正确，因为即使所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确，所述导管泵也可能会因为贴壁而产生抽吸现象，因此判定所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确之后，还需要基于所述压力信号进一步判断所述导管泵的放置位置是否正确。相应的，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，则表明所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内或均位于所述左心室内，因此需要基于所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口具体是均位于所述左心室内还是均位于所述主动脉内。
本实施例中，由于所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，所述电流信号会以一定的频率上下波动，而所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，所述电流信号几乎没有波动，因此可以基于所述电流信号的峰峰值ΔI(所述电流信号的最大值Imax与所述电流信号的最小值Imin之差，ΔI＝Imax-Imin)判断所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧还是异侧。具体而言，当所述电流信号的峰峰值ΔI大于或等于一电流差阈值ΔIref，即ΔI>ΔIref时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧；当所述电流信号的峰峰值ΔI小于所述电流差阈值ΔIref，即ΔI<ΔIref时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧。
进一步地，由于所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，所述压力信号会在所述左心室的压力波动范围内上下波动，因此可以基于所述压力信号的最大值Pmax和最小值Pmin进一步判断导管泵的位置。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，若所述压力信号的最大值Pmax介于第一压力范围(P11，P12)内且所述压力信号的最小值Pmin介于第二压力范围(P21，P22)内，即P11<Pmax<P12且P21<Pmin<P22时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确。
作为可选实施例，由于所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，所述电流信号和所述压力信号均是周期性波动的，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，还可以基于所述压力信号的最大值Pmax和最小值Pmin以及所述电流信号的频率F1和/或所述压力信号的频率F2来判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置是否正确，从而避免由于所述电机或所述压力传感器故障或者患者心跳异常导致误判。具体而言，若所述压力信号的最大值Pmax介于第一压力范围内(P11，P12)、所述压力信号的最小值Pmin介于第二压力范围(P21，P22)内且所述电流信号的频率F1和/或所述压力信号的频率F2介于第一预定频率范围(F11，F12)内，即P11<Pmax<P12、P21<Pmin<P22、F11<F1/F2<F12时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确。
可选的，所述第一压力范围(P11，P12)为90mmhg～150mmhg；和/或，所述第二压力范围(P21，P22)为-10mmhg～10mmhg；和/或，第一预定频率范围(P21，P22)为2/3hz～3hz。
进一步地，由于所述导管泵的血液入口发生抽吸时，所述左心室内的压力会出现极低值，但所述电流信号仍然会周期性波动。基于此，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时，若所述压力信号的最小值Pmin小于第一压力预定值ΔPref1，可以判定所述导管泵的血液入口的位置异常，且所述导管泵在其血液入口处发生了抽吸。
可选的，所述第一压力预定值ΔPref1小于或等于-10mmhg。
可以理解的是，当判定所述导管泵在其血液入口处发生抽吸之后，可以报警提醒，所述导管泵的控制器可以降低所述电机的转速，例如将所述预定转速降到小于或等于20000rpm，医生可以基于影像技术重新调整所述导管泵的放置位置。当然，所述导管泵在其血液入口处发生抽吸并不一定是所述导管泵的放置位置的原因，也可能是因为患者的心脏异常，然而，由于调整所述导管泵的放置位置相较于检查患者的心脏异常更为简单方便，因此需要先重新调整所述导管泵的放置位置，从而排除所述导管泵的放置位置的原因。
进一步地，当所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，相较于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内，所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内时所述压力信号的波动范围更小，因此可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP(所述压力信号的最大值Pmax与所述电流信号的最小值Pmin之差，ΔP＝Pmax-Pmin)判断所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内或均位于所述主动脉内。
本实施例中，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内时，所述压力信号会超出所述左心室正常的压力波动范围，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP判断所述导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述左心室内。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，若所述压力信号的峰峰值ΔP大于第二压力预定值ΔPref2，即ΔP>ΔPref2时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内。
作为可选实施例，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内时，所述压力信号在某个时刻会出现极低的压力值(而所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内时则不会出现)，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP及所述压力信号的最小值Pmin判断导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述左心室内。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，若所述压力信号的峰峰值ΔP大于所述第二压力预定值ΔPref2且所述压力信号的最小值Pmin小于第三压力预定值ΔPref3，即ΔP>ΔPref2且Pmin<ΔPref3时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内。
作为可选实施例，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内时，所述压力信号是周期性波动的，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP、所述压力信号的最小值Pmin以及所述压力信号的频率F2来判断所述导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述左心室内，从而避免由于所述压力传感器故障或者患者心跳异常导致误判。具体而言，若所述压力信号的峰峰值ΔP大于所述第二压力预定值ΔPref2、所述压力信号的最小值Pmin小于所述第三压力预定值ΔPref3且所述压力信号的频率F2介于第二预定频率范围(F21，F22)内，即ΔP>ΔPref2、Pmin<ΔPref3且F21<F2<F22时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述左心室内。
可选的，所述第二压力预定值ΔPref2大于或等于60mmhg；和/或，所述第三压力预定值ΔPref3小于或等于-10mmhg；和/或，所述第二预定频率范围(F21，F22)为2/3hz～3hz。
本实施例中，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内时，所述电流信号会在所述主动脉的压力波动范围内上下波动，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP判断所述导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述主动脉内。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，若所述压力信号的峰峰值ΔP介于第三压力范围(P31，P32)内，即P31<ΔP<P32时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内。
作为可选实施例，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内时，所述压力信号不会在某个时刻会出现极低的压力值，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP及所述压力信号的最小值Pmin判断导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述主动脉内。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，若所述压力信号的峰峰值ΔP介于所述第三压力范围(P31，P32)内且所述压力信号的最小值Pmin大于第四压力预定值ΔPref4，即P31<ΔP<P32且Pmin>ΔPref4时，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内。
作为可选实施例，由于所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内时，所述压力信号是周期性波动的，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，还可以基于所述压力信号的峰峰值ΔP、所述压力信号的最小值Pmin以及所述压力信号的频率F2来判断所述导管泵的血液出口和血液入口是否均位于所述主动脉内，从而避免由于所述压力传感器故障或者患者心跳异常导致误判。具体而言，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉瓣的同侧时，若所述压力信号的峰峰值ΔP介于所述第三压力范围内(P31，P32)、所述压力信号的最小值Pmin大于所述第四压力预定值ΔPref4且所述压力信号的频率F2介于第三预定频率范围(F31，F32)内，即P31<ΔP<P32、Pmin>ΔPref4且F31<F2<F32，判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于所述主动脉内。
作为可选实施例，所述第三压力范围(P31，P32)为35mmhg～55mmhg；和/或，所述第四压力预定值ΔPref4大于或等于50mmhg；和/或，所述第三预定频率范围(F31，F32)为2/3hz～3hz。
可以理解的是，当判定所述导管泵的血液出口和血液入口均位于左心室内或均位于主动脉内时，可以报警提醒，如发送提醒调整所述导管泵相对于所述主动脉瓣位置的消息，同时降低所述导管泵的转速(例如降低至20000rpm以下)，医生可以据此调整所述导管泵的位置。
可以理解的是，当所述压力信号和所述电流信号不在以上描述的范畴内，判定所述导管泵的位置无法判断，也可以进行报警提醒。
以下是具体的示例：
如果ΔI>ΔIref，则可以采用诸如傅里叶变换法等常用的信号周期性识别方法计算出F1，当2/3hz<F1<3hz时，可以判定所述电流信号是周期性浮动的，接下来可以采用诸如傅里叶变换法等常用的信号周期性识别方法计算出F2，当2/3hz<F2<3hz时，可以判定所述压力信号是周期性浮动的；然后计算所述预定时间内的Pmax和Pmin，当90mmhg<Pmax<150mmhg且-10mmhg<Pmin<10mmhg，可以判定所述导管泵的放置位置正确，若Pmin<-10mmhg，可以判定所述导管泵在其血液入口处发生了抽吸。
如果ΔI<ΔIref，判定所述电流信号波动很小，然后可以采用诸如傅里叶变换法等常用的信号周期性识别方法计算出F2，当2/3hz<F2<3hz时，可以判定所述压力是周期性浮动的；然后计算所述预定时间内的Pmax和Pmin，当(Pmax-Pmin)>60mmhg且Pmin<-10mmhg时，可以判定所述导管泵的血液入口和血液出口均位于所述左心室内，此时，所述显示器上会显示诸如“导管泵的位置错误，血液入口和血液出口均位于左心室内”等报警信息；如果Pmin>50mmhg，可以判定导管泵的血液入口和血液出口均位于所述主动脉内。此时，所述显示器上会显示诸如“导管泵的位置错误，血液入口和血液出口均位于主动脉内”等报警信息。应理解，所述第一压力范围(P11，P12)、所述第二压力范围(P21，P22)、第一预定频率范围(F11，F12)、所述第一压力预定值ΔPref1、所述第二压力预定值ΔPref2、所述第三压力预定值ΔPref3、所述第二预定频率范围(F21，F22)、所述第三压力范围(P31，P32)、所述第四压力预定值ΔPref4、所述第三预定频率范围(F31，F32)及所述电流差阈值ΔIref均为经验值，可以根据大量实验测试提前获得，本实施例中的数值仅是示例。
作为可选实施例，获取所述压力信号之后，基于所述压力信号可以实时获取左心室舒张末期压力(LVEDP)，由于左心室舒张末期压力是表征左心室前负荷的重要指标，是医生做出临床判断的重要心脏参数，并且所述左心室内的压力是通过压力传感器直接获取的，而并非是通过其他参数估计的，可以直接、准确地反映出心脏的状态，大大提升手术的安全性。
本实施例还提供了一种导管泵的放置位置的判断系统，所述导管泵具有电机和压力传感器，所述压力传感器用于检测左心室内的压力。图8为本实施例提供的导管泵的放置位置的判断系统的结构框图，如图8所示，所述导管泵的放置位置的判断系统包括：
操作模块10，用于启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
信号获取模块20，用于获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
判断模块30，用于基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
作为优选实施例，导管泵还包括显示屏，当判断模块30(如导管泵的控制器)分析数据后，发现导管泵的位置不正确的时候，会自动将导管泵的转速降低，并在显示屏上提示，显示导管泵的位置错误，导管泵的血液出口和血液入口完全处于左心室或者完全处于主动脉中。当医生重新调整导管泵的位置直到放置正确以后，显示屏上的报警消失，此时，医生可以根据患者情况设置导管泵在合理的转速上运行。
本实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器上存储有指令，当指令被处理器执行时，实现上述导管泵的放置位置的判断方法的步骤。
其中，处理器可以根据存储在存储器中的指令执行各种动作和处理。具体地，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，可以是X86架构或者是ARM架构等。
存储器存储有可执行指令，该指令在被处理器执行上文所述的导管泵的放置位置的判断方法。存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DR RAM)。应注意，本文描述的方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
根据本发明的另一个方面，提出了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质上存储有指令，当指令被执行时，可以实现上文所描述的导管泵的放置位置的判断方法中的步骤。
类似地，本发明实施例中的非暂态计算机可读存储介质可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。应注意，本文描述的计算机可读存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
综上，在本发明实施例提供的导管泵的放置位置的判断方法、系统、电子设备及介质中，首先启动导管泵并控制导管泵以预定转速运行，然后获取预定时间内导管泵的电机的电流信号及导管泵的压力传感器的压力信号，基于获取的电流信号及压力信号即可判断导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。本发明仅利用了导管泵自身的电机和压力传感器的数据，不需要引入其他侵入式的测量设备，有利于医生快捷、准确地判断导管泵的放置位置，降低了由于导管泵的放置位置错误导致无法提供有效的血流动力学支持的风险；并且，通过压力传感器直接获取左心室内的压力，而并非是通过其他参数估计，可以直接、准确地反映出心脏的状态，大大提升了手术的安全性。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (21)

1.一种导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述导管泵具有电机和压力传感器，所述电机位于所述导管泵的远心端，所述压力传感器位于所述导管泵的近心端，所述方法包括：
启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
2.如权利要求1所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述导管泵的直径为3mm～6mm，所述预定转速为10000rpm-50000rpm。
3.如权利要求1或2所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述导管泵以所述预定转速运行大于或等于2s后，获取所述预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号。
4.如权利要求1所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述预定时间大于或等于5个心动周期。
5.如权利要求1所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置的步骤包括：
基于所述电流信号判断所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧或异侧；
当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧时，判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确；
当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时，基于所述压力信号判断所述血液出口和血液入口均位于左心室内或均位于主动脉内。
6.如权利要求5所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当所述电流信号的峰峰值大于或等于电流差阈值时，判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的异侧，当所述电流信号的峰峰值小于所述电流差阈值时，判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧。
7.如权利要求5所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时，还结合所述压力信号判断所述导管泵的放置位置是否正确。
8.如权利要求7所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时；
若所述压力信号的最大值介于第一压力范围内且所述压力信号的最小值介于第二压力范围内，判定所述导管泵的放置位置正确；或者，若所述压力信号的最大值介于第一压力范围内、所述压力信号的最小值介于第二压力范围内且所述电流信号和/或所述压力信号的频率介于第一预定频率范围内，判定所述导管泵的放置位置正确。
9.如权利要求8所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述第一压力范围为90mmhg～150mmhg；和/或，所述第二压力范围为-10mmhg～10mmhg；和/或，所述第一预定频率范围为2/3hz～3hz。
10.如权利要求7或8所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置正确时，若所述压力信号的最小值小于第一压力预定值，判定所述血液入口处发生了抽吸。
11.如权利要求10所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述第一压力预定值小于或等于-10mmhg。
12.如权利要求5所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时；
若所述压力信号的峰峰值大于第二压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内；或者，若所述压力信号的峰峰值大于所述第二压力预定值且所述压力信号的最小值小于第三压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内；或者，若所述压力信号的峰峰值大于所述第二压力预定值、所述压力信号的最小值小于所述第三压力预定值且所述压力信号的频率介于第二预定频率范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述左心室内。
13.如权利要求12所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述第二压力预定值大于或等于60mmhg；和/或，所述第三压力预定值小于或等于-10mmhg；和/或，所述第二预定频率范围为2/3hz～3hz。
14.如权利要求5或12所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口位于所述主动脉瓣的同侧时；
若所述压力信号的峰峰值介于第三压力范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内；或者，若所述压力信号的峰峰值介于所述第三压力范围内且所述压力信号的最小值大于第四压力预定值，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内；或者，若所述压力信号的峰峰值介于所述第三压力范围内、所述压力信号的最小值大于所述第四压力预定值且所述压力信号的频率介于第三预定频率范围内，判定所述血液出口和血液入口均位于所述主动脉内。
15.如权利要求14所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述第三压力范围为35mmhg～55mmhg；和/或，所述第四压力预定值大于或等于50mmhg；和/或，所述第三预定频率范围为2/3hz～3hz。
16.如权利要求5所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，当判定所述血液出口和血液入口相对于所述主动脉瓣的位置异常或判定所述血液出口和血液入口均位于左心室内或均位于主动脉内时，所述导管泵的控制器使所述导管泵的转速降低，并发送提醒调整所述导管泵相对于所述主动脉瓣位置的消息。
17.如权利要求1所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，获取所述压力信号之后，基于所述压力信号实时获取左心室舒张末期压力。
18.如权利要求1所述的导管泵的放置位置的判断方法，其特征在于，所述压力传感器位于所述导管泵内。
19.一种导管泵的放置位置的判断系统，其特征在于，所述导管泵具有电机和压力传感器，所述电机位于所述导管泵的远心端，所述压力传感器位于所述导管泵的近心端，所述系统包括：
操作模块，用于启动所述导管泵，并控制所述导管泵以预定转速运行；
信号获取模块，用于获取预定时间内所述电机的电流信号及所述压力传感器的压力信号；以及，
判断模块，用于基于所述电流信号及所述压力信号判断所述导管泵的血液出口和血液入口相对于主动脉瓣的位置。
20.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1至18中任一项所述的导管泵的放置位置的判断方法。
21.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被执行时，实现如权利要求1至18中任一项所述的导管泵的放置位置的判断方法。
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