CN213941877U - 一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于医疗装置技术领域，公开了一种基于Opt‑AMSA算法的辅助除颤装置，设置有用于采集患者的心电信号，对采集到的心电信号进行放大和滤波处理的心电信号采集模块；与心电信号采集模块相连接，用于对所述心电采集模块的心电信号进行分析，计算得出Opt‑AMSA值；并设定一组映射关系，将不同Opt_AMSA值映射到不同的声音信号频率的数据分析模块；与数据分析模块相连接，用于播放对应频率的声音信号，通过划分不同声音频率范围指示医生当前患者的心肌能量，预测除颤时机的音频模块。医生在救治心室颤动患者的过程中，通过听觉判断除颤时机，不需要抬头观察心电图，为医生救治心脏骤停患者提供便利。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗装置技术领域，尤其涉及一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置。
背景技术
心脏骤停(cardiac arrest，CA)是目前医院抢救过程病死率较高的病症之一，心脏骤停猝死常常是由心室颤动造成的。一般除颤时最常用也是最有效的方法就是电除颤，被心肺复苏与心血管急救指南列为最高的推荐级。然而，现有的电除颤装置不能提供准确的除颤时机，医生把握除颤时间准确率不高；同时，医生在救治心室颤动患者的过程中，需要一边观察患者的心电信号，确定除颤时机；一边对患者进行电击除颤，这对医生救治患者还带来了诸多不便，心脏除颤效果差。
研究表明，每延迟除颤时间1分钟，复苏的成功率将下降7％至10％。因此，为了能够提高患者的存活率，可以通过优化除颤时间，所以需要一种优化电击除颤时间的辅助装置来解决上述专利中存在的不足。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置。
本实用新型是这样实现的，一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，设置有用于采集患者的心电信号，对采集到的心电信号进行放大和滤波处理的心电信号采集模块；
与心电信号采集模块相连接，用于对所述心电采集模块的心电信号进行分析，计算得出Opt-AMSA值；并设定一组映射关系，将不同Opt_AMSA值映射到不同的声音信号频率的数据分析模块；
与数据分析模块相连接，用于播放对应频率的声音信号，通过划分不同声音频率范围指示医生当前患者的心肌能量，给医生提供参考，预测除颤时机的音频模块；
与数据分析模块相连接，用于显示的心电信号图的显示模块。
进一步，该基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置还设置有为整个系统供电的电源模块。
进一步，所述电源模块采用可充放电电池组。
进一步，所述心电采集模块由心电采集电路和人体导联电极片组成。
进一步，所述心电采集电路中采用AD8232心电传感器。
进一步，所述数据分析模块采用STM32F407VET6核心板及其外围扩展电路组成。
进一步，所述音频模块采用WM8960模块。
进一步，所述的显示模块为具有可视化界面的嵌入式电子设备及其客户端软件或PC机。
结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：
第一、能够将心电信号转变可听化的声音信号。
第二、医生在救治心室颤动患者的过程中，通过听觉判断除颤时机，不需要抬头观察心电图，为医生救治心脏骤停患者提供便利。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述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他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置的结构示意图。
图中：101、电源模块；102、心电信号采集模块；103、数据分析模块；104、显示模块；105、音频模块。
图2a是Opt-AMSA方法一分钟内未处理VF的时域波形示例图。
图2b是FFT后对应的频域波形图。
图2c是阴影下频率分量Opt-AMSA的计算图。
图3a是Opt-AMSA方法第8分钟未处理VF的时域波形示例图。
图3b是FFT后对应的频域波形图。
图3c是选择用于计算Opt-AMSA的频率分量图。
图4是Opt-AMSA与AMSA方法的线性相关性评价图。
图5是Opt-AMSA和AMSA方法的ROC曲线图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
本实用新型是利用基于Opt-AMSA计算方法，分析心室颤动患者心电信号的变化过程，计算每个时刻的Opt-AMSA值来预测除颤时机。将不同心电信号对应的Opt-AMSA值映射到不同频率范围的声音信号，并通过音频模块播放，从而解决医生在施救过程中无法抬头观察心电信号的问题。
一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，包括电源模块101、数据分析模块103、心电信号采集模块102、音频模块105、显示模块104；其中：
本实用新型中，将电源模块101、数据分析模块103、心电信号采集模块102、音频模块105、显示模块104集成于一整体，模块间的数据传输通过有线的方式传输。
所述的电源模块为整个系统供电，所述的电源模块101为可充放电电池组，具有容量适中，便携等特点，可为系统进行供电。
所述的心电信号采集模块用于采集患者的心电信号，所述的心电采集模块 103块由心电采集电路和人体导联电极片组成。
所述的数据分析模块是对来自心电采集模块的心电信号进行分析，计算得出Opt-AMSA值；并设定一组映射关系，将不同Opt-AMSA值映射到不同的声音信号频率，并传输给终端模块。
所述的音频模块用于播放对应频率的声音信号，通过划分不同声音频率范围指示医生当前患者的心肌能量，给医生提供参考，预测除颤时机。
所述的显示模块用于显示的心电信号图。
在具体的实施过程中，心电采集模块102对采集到的心电信号进行放大和滤波处理，并传送给数据分析模块。
所述的数据分析模块103由核心板控制系统及其外围扩展电路组成。
在具体的实施过程中，数据分析模块对不同时段的心电数据进行分析，通过傅里叶变化(FFT)将每一时段心电信号从时域转变为频域；再由公式
计算出每一个时段的Opt-AMSA值，如图2、图3所示，其中Ai为对应第i个频-率fi的幅值，n为不同频率的个数。如图2a、图3a所示选用的是4hz到48hz 的片段，再通过对数据分析得出T＝0.035mV时是最佳预测性能如图2b、图3b 所示，最后通过一个特定映射关系，将不同的Opt-AMSA值映射到不同频率的音频信号，并传送给终端模块播放。
所述的音频模块105为一可播放不同频率声音的声音播放器。
所述的显示模块104为一显示屏。
在具体的实施过程中，显示模块104负责将心电信号转化为波形图显示出来；音频模块105则播放不同时刻的Opt-AMSA值对应频率的声音，通过划分不同声音频率范围指示医生当前患者的心肌能量，医生通过声音指示判断更佳的除颤时间。
更具体的，如图4显示了Opt-AMSA与AMSA值的高度相关性，图5为Opt-AMSA方法与AMSA方法的ROC曲线比较，通过数据处理，当幅值阈值T 较小时，Opt-AMSA计算中包含的频率分量较多。在这种情况下，Opt-AMSA 的AUC值略高于AMSA。随着Opt-AMSA方法中振幅阈值的增加(即排除了更多低于阈值的频率分量)，Opt-AMSA的AUC值普遍增大。又因500hz到1khz 是人声的基音频域区域。可将计算的得出的Opt-AMSA值映射到该频域区域内，并将其划分为5段：若由Opt-AMSA值映射得到的声音频率在500-600hz范围内，则表明患者的心肌能量弱；若声音频率分别落在600-700hz、700-800hz、 800-900hz、900-1khz，则分别代表患者的心肌能量为次弱，中，次强，强。医生再根据听到的不同频率的声音决定除颤的时机和方式。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，所述基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置设置有用于采集患者的心电信号，对采集到的心电信号进行放大和滤波处理的心电信号采集模块；
与心电信号采集模块相连接，用于对所述心电信号采集模块的心电信号进行分析，计算得出Opt-AMSA值；并设定一组映射关系，将不同Opt-AMSA值映射到不同的声音信号频率的数据分析模块；
与数据分析模块相连接，用于播放对应频率的声音信号，通过划分不同声音频率范围指示医生当前患者的心肌能量，给医生提供参考，预测除颤时机的音频模块；
与数据分析模块相连接，用于显示的心电信号图的显示模块。
2.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，该基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置还设置有为整个系统供电的电源模块。
3.如权利要求2所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，所述电源模块采用可充放电电池组。
4.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，心电采集模块由心电采集电路和人体导联电极片组成。
5.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，心电采集电路中采用AD8232心电传感器。
6.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，所述数据分析模块采用STM32F407VET6核心板及其外围扩展电路组成。
7.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，所述音频模块采用WM8960模块。
8.如权利要求1所述的基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置，其特征在于，所述的显示模块为具有可视化界面的嵌入式电子设备或PC机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021432854.4U CN213941877U (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN213941877U true CN213941877U (zh) | 2021-08-13 |
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ID=77191884
Family Applications (1)
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| CN202021432854.4U Active CN213941877U (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种基于Opt-AMSA算法的辅助除颤装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213941877U (zh) |
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2020
- 2020-07-16 CN CN202021432854.4U patent/CN213941877U/zh active Active
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