CN117899349A - 一种心室辅助装置控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种心室辅助装置控制方法、装置、电子设备及存储介质,上述方法包括:获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号。本公开能够提高心室辅助装置的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及心室辅助装置技术领域,特别涉及一种心室辅助装置控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
心室辅助装置以介入方式置入左心室,用于引流血液进入动脉系统,实现部分或全部替代心脏泵血功能,起到维持血液循环的作用。心室辅助装置使用时,需放置于特定位置处,使插管头部一端位于左心室,另一端位于动脉血管内。但是由于用户运动、位置变化等因素的影响,容易导致心室辅助装置在心室的位置产生变化,使心室辅助装置上用于检测血液压力的两个压力传感器间的压力差产生变化。而该压力差的变化又会影响心室辅助装置的血泵运转,给血液的引流过程带来影响,导致心室辅助装置实际引流的血量与期待值不符,进而影响到用户的使用。
发明内容
为了解决上述提出的至少一个技术问题,本公开提出了一种心室辅助装置控制方法、装置、电子设备及存储介质。
一方面,本发明提供了一种心室辅助装置控制方法,包括:
获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;
在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;
基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
在一个可选的实施例中,预设压力差数据表征心室辅助装置处于预设位置的情况下,第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据。
在一个可选的实施例中,方法还包括:
获取机体数据以及调整后的驱动器电信号,机体数据为心室辅助装置的用户的机体数据;
将机体数据和调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型进行血液流量预测处理,得到预测血液流量;
其中,训练好的血液流量模型是基于样本机体数据和样本驱动器电信号,对预设血液流量模型进行训练后得到。
在一个可选的实施例中,确定目标偏差对应的电信号调整值,包括:
获取目标映射关系,目标映射关系用于指示不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系;
根据目标映射关系,确定目标偏差对应的电信号调整值。
在一个可选的实施例中,获取目标映射关系,包括:
构建目标仿真模型,目标仿真模型用于模拟心室辅助装置的流体环境以及流体环境下心室辅助装置的驱动器电信号;
基于目标仿真模型,获取心室辅助装置对应的第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,第一驱动器电信号为心室辅助装置处于第一目标位置下的驱动器电信号,第二驱动器电信号为心室辅助装置处于第二目标位置下的驱动器电信号,第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差不同,心室辅助装置在第一目标位置与第二目标位置下所驱动的流体流量相同;
根据第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差,确定流体环境下的偏差量;
根据第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,确定流体环境下的电信号调整量;
将偏差量与电信号调整量间的映射关系,确定为目标映射关系。
在一个可选的实施例中,电信号调整值包括功率调整值,基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,包括:
在功率调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值;
在功率调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值。
在一个可选的实施例中,电信号调整值包括电压调整值,基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,还包括:
在电压调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值;
在电压调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值。
第二方面,本发明还提供了一种心室辅助装置控制装置,包括:
目标压力差数据获取模块,用于获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;
电信号调整值确定模块,用于在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;
控制模块,用于基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
第三方面,本发明还提供了一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,处理器用于执行指令,以实现上述心室辅助装置控制方法。
第四方面,本发明还提供了一种存储介质,当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述心室辅助装置控制方法。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本公开。
实施本公开,具有以下有益效果:
获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
本公开通过获取第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,能够及时对压力差数据进行检测;通过在上述压力差数据与预设压力差数据间的偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,并基于电信号调整值调整驱动器的输入信号,能够使心室辅助装置克服上述压力差数据偏差给泵血过程带来的影响,维持心室辅助装置的血液引流效果。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理,并不构成对本公开的不当限定。
图1是根据一示例性实施例示出的实施环境示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种心室辅助装置控制方法的流程图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种确定目标偏差对应的电信号调整值方法的流程图;
图4是根据一示例性实施例示出的一种获取目标映射关系方法的流程图;
图5是根据一示例性实施例示出的一种调整驱动器电信号方法的流程图;
图6是根据一示例性实施例示出的另一种调整驱动器电信号方法的流程图;
图7是根据一示例性实施例示出的一种得到预测血液流量方法的流程图;
图8是根据一示例性实施例示出的一种心室辅助装置控制装置的示意图;
图9是根据一示例性实施例示出的一种用于心室辅助装置控制的电子设备的框图;
图10是根据一示例性实施例示出的心室辅助装置作为左心辅助时的示意图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器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。
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
另外,为了更好地说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
请参阅图1,图1是根据一示例性实施例示出的一种应用环境的示意图,如图1所示,该应用环境可以包括服务器01和终端02。
在一个可选的实施例中,服务器01可以用于心室辅助装置控制方法进行计算处理。具体的,服务器01可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network,CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
在一个可选的实施例中,终端02可以结合服务器01的心室辅助装置控制方法进行计算处理。具体的,终端02可以包括但不限于智能手机、台式计算机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、数字助理、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、智能可穿戴设备等类型的电子设备。可选的,电子设备上运行的操作系统可以包括但不限于安卓系统、IOS系统、Linux系统、Windows系统、Unix系统等。
例如,通过终端02获取目标压力差数据并传输至服务器01,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;服务器01在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,并将输入信号相关信息至终端02。
此外,需要说明的是,图1所示的仅仅是本公开提供的一种应用环境,在实际应用中,还可以包括其他应用环境。
本说明书实施例中,上述服务器01以及终端02可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接,本公开在此不做限制。
如图10所示,在一种示意性的应用场景中,心室辅助装置可以为左心室辅助装置,用于将左心室内的血液泵送至动脉血管内。心室辅助装置包括导管100和连接至导管100远端的泵组件900,泵组件900包括具有血液入口420和血液出口410的流体插管400、设于流体插管400内的叶轮300、用于驱动叶轮(未示出)旋转的电机200、设于流体插管400远端的保护结构800。泵组件900可采用Seldinger术插入目标对象体内,在目标对象的主动脉中被导管100向前推送,直至泵组件900的远端穿过主动脉瓣AV进入到左心室LV,并使流体插管400处于横跨主动脉瓣AV的位置,血液入口420位于左心室LV,血液出口410位于升主动脉AAO。心室辅助装置可以包括泵送马达。电机200可以用于驱动叶轮300旋转,以实现心室内血液的泵送将左心室LV中的血液泵送至升主动脉AAO中,以辅助心脏的泵血功能,减轻心脏负担。
值得注意的是,上述举例的被用作为左心室辅助仅是心室辅助装置一种可行的适用场景。在其他可行且不可被明确排除的场景中,心室辅助装置也可以用作为右心室辅助,泵组件900可被介入至右心室中,泵组件900运转时将静脉中的血液泵送至右心室中。当然,心室辅助装置还可以适用于对肾脏的辅助,作为肾泵。下文主要以本心室辅助装置用作左心室辅助为主述场景来阐述的。但基于上文描述可知,本发明实施例的保护范围并不因此而受到限定。
图2是根据一示例性实施例示出的一种心室辅助装置控制方法的流程图,如图2所示的心室辅助装置控制方法包括以下:
步骤S201:获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据。
本公开实施例中,心室辅助装置上设有两个压力传感器,第一压力传感器位于心室辅助装置插入左心室的一端,第二压力传感器位于心室辅助装置插入主动脉的一端。在主动脉瓣打开时,左心室与主动脉连通,第一压力传感器测得的第一压力数据与第二压力传感器间测得的第二压力数据相差无异,因此主动脉瓣打开时,第一压力数据与第二压力数据之间相差几乎为零。在主动脉瓣关闭时,左心室与主动脉不连通,第一压力传感器测得的第一压力数据与第二压力传感器间测得的第二压力数据相差较大。因此,第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据随时间的变化近似波形,目标压力差数据可以是该波形中的各个峰值。
步骤S202:在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量。
本公开实施例中,预设压力差数据表征心室辅助装置处于预设位置的情况下,第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据。该预设位置可以是使心室辅助装置充分实现泵血功能的位置。预设位置下第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据随时间的变化近似波形,预设压力差数据可以是该波形中的各个峰值的平均值。
本公开实施例中,目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差可以取目标压力差数据中的各个峰值与预设压力差数据中的各个峰值的平均值之间的差值,目标偏差可包括多个上述差值,在目标偏差中的连续多个差值的超过预设偏差的情况下,可视为心室辅助装置的位置发生偏移,心室辅助装置实际引流的血量与期待值间具有一定差距,在此情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值。
本公开实施例中,确定目标偏差对应的电信号调整值,包括:
步骤S301:获取目标映射关系,目标映射关系用于指示不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系。
本公开实施例中,目标映射关系可以是指示不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系的图表,也可以是存储不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系的数列。获取目标映射关系,包括:
步骤S401:构建目标仿真模型,目标仿真模型用于模拟心室辅助装置的流体环境以及流体环境下心室辅助装置的驱动器电信号。
本公开实施例中,目标仿真模型包括模拟血液环境的流体模型、模拟心脏运转方式的心脏模型,上述模型可统称为心室辅助装置的流体环境。可选的,目标仿真模型可基于真实的血液参数及心脏参数进行构建。
步骤S402:基于目标仿真模型,获取心室辅助装置对应的第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,第一驱动器电信号为心室辅助装置处于第一目标位置下的驱动器电信号,第二驱动器电信号为心室辅助装置处于第二目标位置下的驱动器电信号,第一目标位置与第二目标位置各自对应的流体压力差不同,心室辅助装置在第一目标位置与第二目标位置下所驱动的流体流量相同。
本公开实施例中,可将心室辅助装置置于流体环境中的不同位置进行模拟以获取不同位置下心室辅助装置的驱动器电信号。具体的,可将心室辅助装置首先置于预设位置处,该预设位置可视为第一目标位置,获取心室辅助装置该位置处为维持预设流体流量所对应的驱动器电信号,该驱动器电信号为第一驱动器电信号。改变心室辅助装置在流体环境中的位置,改变后的位置为第二目标位置,获取心室辅助装置该位置处为维持预设流体流量所对应的驱动器电信号,该驱动器电信号为第二驱动器电信号。
本公开实施例中,由于不同位置的流体压力不同,心室辅助装置的位置改变后,其上的第一压力传感器和第二压力传感器测得压力数据也随之改变。第一目标位置对应的流体压力差指心室辅助装置处于第一目标位置时第一压力传感器和第二压力传感器测得的压力数据间的差值,第二目标位置对应的流体压力差指心室辅助装置处于第二目标位置时第一压力传感器和第二压力传感器测得的压力数据间的差值。
本公开实施例中,心室辅助装置的驱动器可以是电机,驱动器电信号可以是电机产生的用于驱动血泵叶轮转动的功率、电压、电流等信号。
步骤S403:根据第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差,确定流体环境下的偏差量。
本公开实施例中,根据第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差,确定流体环境下的偏差量可以是:将第一目标位置对应的流体压力差与第二目标位置对应的流体压力差相减,得到流体环境下的偏差量。
步骤S404:根据第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,确定流体环境下的电信号调整量。
本公开实施例中,根据第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,确定流体环境下的电信号调整量可以是:将第一驱动器电信号与第二驱动器电信号相减,得到流体环境下的电信号调整量。
步骤S405:将偏差量与电信号调整量间的映射关系,确定为目标映射关系。
本公开实施例中,偏差量与电信号调整量一一对应,偏差量与电信号调整量间的映射关系即为偏差量与电信号调整量的对应关系,将上述对应关系确定为目标映射关系。
基于上述可知,本公开实施例通过构建目标仿真模型,能够实现模拟心室辅助装置的流体环境,及实现模拟心室辅助装置运转的血液及心脏环境;通过基于目标仿真模型获取心室辅助装置对应的第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,能够通过模拟仿真得到不同流体压力下维持相同流体流量的驱动器电信号,进而实现目标映射关系的获取。
步骤S302:根据目标映射关系,确定目标偏差对应的电信号调整值。
本公开实施例中,目标映射关系中存储有多组对应的偏差量及电信号调整量,通过查表目标映射关系中与目标偏差数值相对应的偏差量,确定目标偏差对应的电信号调整值。
基于上述可知,本公开实施例通过获取目标映射关系,能够获取到不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系;通过根据目标映射关,确定目标偏差对应的电信号调整值,能够方便快捷的确定电信号调整值,以实现对驱动器电信号的调节。
步骤S203:基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
本公开实施例中,电信号调整值包括功率调整值,基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,包括:
步骤S501:在功率调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值。
本公开实施例中,功率调整值大于零,说明当前心室辅助装置的驱动器功率需要增大,以增加血泵叶轮的转速,加大血泵的泵血量。增大驱动器的功率可以通过增大驱动器的电压及电流信号,直至驱动器输入信号的功率变化值达到功率调整值。可选的,增大驱动器的电压及电流信号的方式可以是将驱动器的电压及电流信号同时进行调整,以使电压及电流信号相匹配。
步骤S502:在功率调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值。
本公开实施例中,功率调整值小于零,说明当前心室辅助装置的驱动器功率需要减小,以降低血泵叶轮的转速,减小血泵的泵血量。减小驱动器的功率可以通过减小驱动器的电压及电流信号,直至驱动器输入信号的功率变化值达到功率调整值。可选的,减小驱动器的电压及电流信号的方式可以是将驱动器的电压及电流信号同时进行调整,以使电压及电流信号相匹配。
基于上述可知,本公开实施例通过在功率调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压及电流信号直至驱动器的功率变化值达到功率调整值,能够增加血泵叶轮的转速,加大血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过在功率调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压及电流信号直至驱动器的功率变化值达到功率调整值,能够减小血泵叶轮的转速,减少血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过上述调整方式可以对因位置偏移导致的压力变化所引起的血泵泵血量的改变进行弥补。
本公开实施例中,电信号调整值包括电压调整值,基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,还包括:
步骤S601:在电压调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值。
本公开实施例中,电压调整值大于零,说明当前心室辅助装置的驱动器电压需要增大,以增加血泵叶轮的转速,增加血泵的泵血量。增大驱动器的电压可以通过增大驱动器的电压输入信号,直至驱动器输入信号的电压变化值达到电压调整值。
步骤S602:在电压调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值。
本公开实施例中,电压调整值小于零,说明当前心室辅助装置的驱动器电压需要减小,以降低血泵叶轮的转速,减小血泵的泵血量。减小驱动器的电压可以通过减小驱动器的电压输入信号,直至驱动器输入信号的电压变化值达到电压调整值。
基于上述可知,本公开实施例通过在电压调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压信号直至驱动器的电压变化值达到电压调整值,能够增加血泵叶轮的转速,加大血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过在电压调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压信号直至驱动器的电压变化值达到电压调整值,能够减小血泵叶轮的转速,减少血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过上述调整方式可以对因位置偏移导致的压力变化所引起的血泵泵血量的改变进行弥补。
本公开实施例中,电信号调整值包括电流调整值,基于电信号调整值,调整驱动器的输入信号,还包括:
在电流调整值大于零的情况下,增大驱动器的电流信号,直至驱动器的电流变化值达到电流调整值。
本公开实施例中,电流调整值大于零,说明当前心室辅助装置的驱动器电流需要增大,以增加血泵叶轮的转速,增加血泵的泵血量。增大驱动器的电流可以通过增大驱动器的电流输入信号,直至驱动器输入信号的电流变化值达到电流调整值。
在电流调整值小于零的情况下,减小驱动器的电流信号,直至驱动器的电流变化值达到电流调整值。
本公开实施例中,电流调整值小于零,说明当前心室辅助装置的驱动器电流需要减小,以降低血泵叶轮的转速,减小血泵的泵血量。减小驱动器的电流可以通过减小驱动器的电流输入信号,直至驱动器输入信号的电流变化值达到电流调整值。
基于上述可知,本公开实施例通过在电流调整值大于零的情况下,增大驱动器的电流信号直至驱动器的电流变化值达到电流调整值,能够增加血泵叶轮的转速,加大血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过在电流调整值小于零的情况下,减小驱动器的电流信号直至驱动器的电流变化值达到电流调整值,能够减小血泵叶轮的转速,减少血泵的泵血量,以使血泵的泵血量维持所需的血液流量;通过上述调整方式可以对因位置偏移导致的压力变化所引起的血泵泵血量的改变进行弥补。
在一个可选的实施例中,上述方法还包括:
步骤S701:获取机体数据以及调整后的驱动器电信号,机体数据为心室辅助装置的用户的机体数据。
本公开实施例中,机体数据可以包括动脉压力数据,如主动脉压力数据、肺动脉压力数据等,心室压力数据,如左心室压力数据、右心室压力数据等,以及体温,血液粘稠度等数据,调整后的驱动器电信号可以包括电压、电流,功率等电信号。
步骤S702:将机体数据和调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型进行血液流量预测处理,得到预测血液流量;其中,训练好的血液流量模型是基于样本机体数据和样本驱动器电信号,对预设血液流量模型进行训练后得到。
本公开实施例中,将机体数据和调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型,训练好的血液流量模型根据输入的机体数据和调整后的驱动器电信号给出对应的预测血液流量。将预测血液流量与期待血液流量进行对比,可知得出调整结果,在调整结果指示预测血液流量与期待血液流量接近的情况下,可以认为本次调整成功。
本公开实施例中,训练好的血液流量模型是基于样本机体数据和样本驱动器电信号,对预设血液流量模型进行训练后得到。对预设血液流量模型进行训练包括将多组样本机体数据和样本驱动器电信号输入预设血液流量模型进行血液流量预测处理,输出每组样本机体数据和样本驱动器电信号对应的样本预测血液流量;将每组样本机体数据和样本驱动器电信号对应的血液流量测量数据和每组样本机体数据和样本驱动器电信号对应的样本预测血液流量进行比较,确定预设血液流量模型对应的损失信息;基于损失信息调整预设血液流量模型的模型参数,得到训练好的血液流量模型。
预设血液流量模型的训练过程中,将多组样本机体数据和样本驱动器电信号输入预设血液流量模型,预设血液流量模型根据每一组样本机体数据和样本驱动器电信号,确定各组样本机体数据和样本驱动器电信号所对应的均值向量以及协方差矩阵。其中,协方差矩阵可以有效地表征各个变量之间的关联关系,因此在模型应用时,对于机体数据和调整后的驱动器电信号的输入,训练好的血液流量模型可以有效地根据样本数据的历史数据分布预测出于该组新输入数据所对应的预测血液流量。
本公开实施例中,预设血液流量模型可以包括高斯模型、神经网络模型等其它数学模型,本实施例不对预设血液流量模型的类型作限定。
基于上述可知,本公开实施例通过将机体数据和调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型进行血液流量预测处理,能够得到预测血液流量,相比其他复杂的流量计算方式,上述计算量相对较小,同时准确性较高,有效提升了血液流量预测的准确性。
图8是根据一示例性实施例示出的一种心室辅助装置控制装置框图。参照图8,该装置包括目标压力差数据获取模块801、电信号调整值确定模块802和控制模块803,其中,
目标压力差数据获取模块801,用于获取目标压力差数据,目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,第一压力数据为心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,第二压力数据为心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;
电信号调整值确定模块802,用于在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定目标偏差对应的电信号调整值,目标偏差为目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,电信号调整值用于指示心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;
控制模块803,用于基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
在一个可选的实施例中,预设压力差数据表征心室辅助装置处于预设位置的情况下,第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据。
在一个可选的实施例中,装置还包括:
信号获取模块,用于获取机体数据以及调整后的驱动器电信号,机体数据为心室辅助装置的用户的机体数据;
流量预测模块,用于将机体数据和调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型进行血液流量预测处理,得到预测血液流量;其中,训练好的血液流量模型是基于样本机体数据和样本驱动器电信号,对预设血液流量模型进行训练后得到。
在一个可选的实施例中,电信号调整值确定模块802,包括:
目标映射关系获取模块,用于获取目标映射关系,目标映射关系用于指示不同的目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系;
电信号调整值确定子模块,用于根据目标映射关系,确定目标偏差对应的电信号调整值。
在一个可选的实施例中,目标映射关系获取模块,包括:
目标仿真模型构建模块,用于构建目标仿真模型,目标仿真模型用于模拟心室辅助装置的流体环境以及流体环境下心室辅助装置的驱动器电信号;
驱动器电信号获取模块,用于基于目标仿真模型,获取心室辅助装置对应的第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,第一驱动器电信号为心室辅助装置处于第一目标位置下的驱动器电信号,第二驱动器电信号为心室辅助装置处于第二目标位置下的驱动器电信号,第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差不同,心室辅助装置在第一目标位置与第二目标位置下所驱动的流体流量相同;
偏差量确定模块,用于根据第一目标位置与第二目标位置对应的流体压力差,确定流体环境下的偏差量;
调整量确定模块,用于根据第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,确定流体环境下的电信号调整量;
目标映射关系确定模块,用于将偏差量与电信号调整量间的映射关系,确定为目标映射关系。
在一个可选的实施例中,电信号调整值包括功率调整值,控制模块803,包括:
第一调整模块,用于在功率调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值;
第二调整模块,用于在功率调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压及电流信号,直至驱动器的功率变化值达到功率调整值。
在一个可选的实施例中,电信号调整值包括电压调整值,控制模块803,还包括:
第三调整模块,用于在电压调整值大于零的情况下,增大驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值;
第四调整模块,用于在电压调整值小于零的情况下,减小驱动器的电压信号,直至驱动器的电压变化值达到电压调整值。
本申请实施例中,术语“模块”或“单元”是指有预定功能的计算机程序或计算机程序的一部分,并与其他相关部分一起工作以实现预定目标,并且可以通过使用软件、硬件(如处理电路或存储器)或其组合来全部或部分实现。同样的,一个处理器(或多个处理器或存储器)可以用来实现一个或多个模块或单元。此外,每个模块或单元都可以是包含该模块或单元功能的整体模块或单元的一部分。
在示例性实施例中,还提供了一种电子设备,包括:处理器;用于存储该处理器可执行指令的存储器;其中,该处理器用于该指令,以实现如本公开实施例中的心室辅助装置控制方法。
图9是根据一示例性实施例示出的一种用于心室辅助装置控制的电子设备的框图,该电子设备可以是终端,其内部结构图可以如图9所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种心室辅助装置控制方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本公开方案相关的部分结构的框图,并不构成对本公开方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在示例性实施例中,还提供了一种存储介质,当该存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行本公开实施例中的心室辅助装置控制方法。
在示例性实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本公开实施例中的心室辅助装置控制方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种心室辅助装置控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取目标压力差数据,所述目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,所述第一压力数据为所述心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,所述第二压力数据为所述心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;
在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定所述目标偏差对应的电信号调整值,所述目标偏差为所述目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,所述电信号调整值用于指示所述心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;
基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述预设压力差数据表征所述心室辅助装置处于预设位置的情况下,所述第一压力数据与所述第二压力数据间的压力差数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取机体数据以及调整后的驱动器电信号,所述机体数据为所述心室辅助装置的用户的机体数据;
将所述机体数据和所述调整后的驱动器电信号输入训练好的血液流量模型进行血液流量预测处理,得到预测血液流量;
其中,所述训练好的血液流量模型是基于样本机体数据和样本驱动器电信号,对预设血液流量模型进行训练后得到。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标偏差对应的电信号调整值,包括:
获取目标映射关系,所述目标映射关系用于指示不同的所述目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差量与对应的电信号调整量之间的关系;
根据所述目标映射关系,确定所述目标偏差对应的电信号调整值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取目标映射关系,包括:
构建目标仿真模型,所述目标仿真模型用于模拟所述心室辅助装置的流体环境以及所述流体环境下所述心室辅助装置的驱动器电信号;
基于所述目标仿真模型,获取所述心室辅助装置对应的第一驱动器电信号及第二驱动器电信号,所述第一驱动器电信号为所述心室辅助装置处于第一目标位置下的驱动器电信号,所述第二驱动器电信号为所述心室辅助装置处于第二目标位置下的驱动器电信号,所述第一目标位置与所述第二目标位置对应的流体压力差不同,所述心室辅助装置在所述第一目标位置与所述第二目标位置下所驱动的流体流量相同;
根据所述第一目标位置与所述第二目标位置对应的流体压力差,确定所述流体环境下的偏差量;
根据所述第一驱动器电信号及所述第二驱动器电信号,确定所述流体环境下的电信号调整量;
将所述偏差量与所述电信号调整量间的映射关系,确定为所述目标映射关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电信号调整值包括功率调整值,所述基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号,包括:
在所述功率调整值大于零的情况下,增大所述驱动器的电压及电流信号,直至所述驱动器的功率变化值达到所述功率调整值;
在所述功率调整值小于零的情况下,减小所述驱动器的电压及电流信号,直至所述驱动器的功率变化值达到所述功率调整值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电信号调整值包括电压调整值,所述基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号,还包括:
在所述电压调整值大于零的情况下,增大所述驱动器的电压信号,直至所述驱动器的电压变化值达到所述电压调整值;
在所述电压调整值小于零的情况下,减小所述驱动器的电压信号,直至所述驱动器的电压变化值达到所述电压调整值。
8.一种心室辅助装置控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
目标压力差数据获取模块,用于获取目标压力差数据,所述目标压力差数据表征第一压力数据与第二压力数据间的压力差数据,所述第一压力数据为所述心室辅助装置上第一压力传感器测得的压力数据,所述第二压力数据为所述心室辅助装置上第二压力传感器测得的压力数据;
电信号调整值确定模块,用于在目标偏差超过预设偏差的情况下,确定所述目标偏差对应的电信号调整值,所述目标偏差为所述目标压力差数据与预设压力差数据间的偏差,所述电信号调整值用于指示所述心室辅助装置的驱动器电信号的调整量;
控制模块,用于基于所述电信号调整值,调整驱动器的输入信号。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器用于所述指令,以实现如权利要求1至7中任一项所述的心室辅助装置控制方法。
10.一种存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如权利要求1至7中任一项所述的心室辅助装置控制方法。
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