心室辅助装置控制装置、方法和心室辅助系统与流程

本技术涉及医疗器械控制领域，具体而言，涉及一种心室辅助装置控制装置、方法和心室辅助系统。

背景技术：

1、心室辅助装置(ventricular assist device,vad)是一种用于支持心脏泵血功能的医疗设备，广泛应用于心外科手术、终末期心衰治疗以及心脏移植前的过渡支持。在手术过程中，vad能够通过机械泵替代或辅助心脏功能，维持患者的血液循环，为医生争取关键的手术时间。然而，vad的流量调节需要与患者的心血管状态精确匹配，否则可能导致血流动力学不稳定，如低灌注或过度负荷，进而影响手术效果和患者预后。

2、目前，vad设备的流量调节通常采用逐级调整的方式，依赖医护人员根据经验手动调节辅助档位。医护人员需频繁监测患者状态并手动调整设备参数，增加了手术中的操作的复杂性；由于人工调节依赖经验判断，可能出现档位调整不及时或不够精准的情况，从而影响手术效率和患者安全。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种心室辅助装置控制装置、方法和心室辅助系统，通过对患者生理特征和电机运行参数的监控，适应性调整vad设备运行转速，提升了vad装置在临床中的使用效率和安全性。

2、第一方面，本技术实施例提供一种心室辅助装置控制装置，所述心室辅助装置控制装置包括：运行状态检测模块和转速控制模块；所述运行状态检测模块用于确定所述心室辅助装置的当前运行情况；其中，所述当前运行情况包括运行状态和对应的电机运行参数；运行状态包括启动状态和工作状态；转速控制模块用于根据目标对象的生理特征和当前运行情况，控制心室辅助装置的当前电机转速；其中，生理特征包括血压情况和心率情况。

3、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置控制装置设置了运行状态检测模块和转速控制模块，通过运行状态检测模块实时监测vad装置的运行状态(启动、工作和关闭)及对应电机参数，转速控制模块将患者的血压和心率等关键生理特征与设备运行状态作为分析指标，实现了对心室辅助装置当前电机转速的精准动态调控。通过运行状态检测模块和转速控制模块的设置，既确保了设备运行状态的实时可控性，又能根据患者个体化的生理情况自动优化辅助流量，显著提高了vad治疗的安全性和有效性，同时降低了医护人员操作的复杂性。

4、可选地，在本技术实施例中，在运行状态为工作状态的情况下，在根据目标对象的生理特征和当前运行情况，控制心室辅助装置的当前电机转速的过程中，转速控制模块用于：在启动状态结束，并运行第二预设时长后，控制当前电机转速增加第一转速变化量；判断增加第一转速变化量后的当前电机转速在第二预设时长内的，血压情况、心率情况和工作状态对应的电机运行参数是否满足安全工作要求；在满足安全工作要求的情况下，继续以第一转速变化量增加当前电机转速，直至电机的转速达到安全上限转速。

5、在上述实现过程中，本技术实施例提供的转速控制模块在工作状态下实时监测患者的血压、心率及电机运行参数，在确保满足血流动力学稳定性和设备安全稳定的前提下，以渐进式的转速调节策略逐步提高电机转速，以提升vad辅助流量，最终将转速优化至患者个体化的生理上限转速(安全上限转速)。在稳定安全的前提下，将vad装置的电极转速调整到最佳状态，显著提升了vad的临床适应性和治疗效果。

6、可选地，在本技术实施例中，其中，生理特征还包括血流情况；在运行状态为启动状态的情况下，在根据目标对象的生理特征和当前运行情况，控制心室辅助装置的当前电机转速的过程中，转速控制模块用于：控制电机以基础档位对应的基础转速运行第一预设时长后，根据血流辅助基础需求量和所述心室辅助装置的导管泵在所述第一预设时长内的反流情况，确定启动目标转速；控制当前电机转速在基础转速的基础上，增加第一转速变化量，并运行第二预设时长；判断增加第一转速变化量后的当前电机转速在第二预设时长内的，血压情况、心率情况和启动状态对应的电机运行参数是否满足安全工作要求；在满足安全工作要求的情况下，继续以第一转速变化量增加当前电机转速，直至电机的转速达到启动目标转速。

7、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置控制装置的转速控制模块通过在vad启动阶段以基础转速稳定运行第一预设时长，并监测血流情况确定针对当前个体的启动目标转速；通过分步递增转速的策略，确保转速提升的同时，患者的生理状态始终稳定。从设备启动初期就与患者生理状态的精准匹配，显著提高了vad治疗的安全性和个体化适配性。

8、可选地，在本技术实施例中，在反流情况为存在反流的情况下；在根据血流辅助基础需求量和心室辅助装置的导管泵在第一预设时长内的反流情况，确定启动目标转速的过程中，转速控制模块用于：根据心脏反流量与电机平均电流的模型关系，确定第一预设时长内电机的平均电流对应的心脏反流量；在血流辅助基础需求量的基础上，叠加心脏反流量，获得目标辅助流量；使用目标辅助流量，在转速-流量模型中确定启动目标转速。

9、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置控制装置的转速控制模块在确定能够为患者提供血流辅助基础需求量对应的启动目标转速的过程中，充分考虑了当前导管泵是否存在反流的情况；通过建立电机电流与心脏反血流的动态模型关系，和转速-流量模型，在vad启动阶段生成个体化的启动目标转速，最终为患者提供血流辅助基础需求量，提升了初期辅助的生理适配性。

10、可选地，在本技术实施例中，其特征在于，在不满足安全工作要求的情况下，转速控制模块用于：以第二转速变化量降低当前电机转速，并运行第二预设时长；判断降低第二转速变化量后的当前电机转速在第二预设时长内的，血压情况、心率情况和运行状态对应的电机运行参数是否满足安全工作要求；在不满足安全工作要求的情况下，继续以第二转速变化量降低当前电机转速，直至血压情况、心率情况和运行状态对应的电机运行参数满足安全工作要求。

11、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置装置，在血压情况、心率情况和运行状态对应的电机运行参数不满足当前状态对应的安全工作要求时，逐步调低电机的转速，直至生理特征和电机转速都稳定，即满足当前状态对应的安全工作要求，从而高效、安全的完成了速度上沿的探索。

12、可选地，在本技术实施例中，心室辅助装置控制装置的异常监测模块用于：当前电机转速在第三预设时长内的连续降低总量，是否超过预设降低量；在当前电机转速在第三预设时长内的连续降低总量超过预设降低量的情况下，生成转速降低过快提示信息；其中，第三预设时长大于第二预设时长。

13、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置控制装置的异常监测模块监测电机转速的短期下降速率，能够在转速异常骤降(如导管移位、血栓形成或机械故障等情况)时立即触发报警，使医护人员快速识别潜在的设备失效或患者循环恶化风险。从而显著提升vad运行安全监控的及时性和可靠性，为临床干预争取宝贵时间。

14、可选地，在本技术实施例中，心室辅助装置控制装置还包括异常监测模块，异常监测模块用于：监测当前电机转速是否低于启动目标转速；在当前电机转速低于启动目标转速的情况下，生成转速监控提示信息。

15、在上述实现过程中，本技术实施例提供的心室辅助装置监控装置还设置有异常监测模块，异常监测模块在监测到当前电机转速低于启动目标转速时，生成转速监控提示信息，该提示信息用于提示此时可能存在辅助流量不足，需要医生密切监控患者的生命体征。

16、可选地，在本技术实施例中，所述运行状态还包括关闭状态，在运行状态为关闭状态的情况下，在根据目标对象的生理特征和当前运行情况，控制心室辅助装置的当前电机转速的过程中，转速控制模块用于：控制当前电机转速降低第二转速变化量，并运行第二预设时长；判断降低第二转速变化量后的当前电机转速在第二预设时长内的，血压情况、心率情况和关闭状态对应的电机运行参数是否满足安全工作要求；在满足安全工作要求的情况下，继续以第二转速变化量降低当前电机转速，直至电机的转速为0。

17、在上述实现过程中，在关闭状态下，转速控制模块以第二转速变化量逐渐降低电机转速，使患者心脏功能平稳过渡到自主循环状态，显著提高了vad撤机过程的安全性和可控性。

18、可选地，在本技术实施例中，在不满足安全工作要求的情况下，心室辅助装置的异常监测模块用于生成生命体征异常提示信息。

19、在上述实现过程中，在关闭状态下，血压情况、心率情况以及关闭状态对应的电机运行参数不满足安全工作要求时，异常监测模块生成生命体征异常提示信息，提示医生介入。

20、可选地，在本技术实施例中，心室辅助装置的异常监测模块用于：判断第四预设时长内电机的转速极差是否小于转速差阈值；若判定在第四预设时长内电机的转速极差小于转速差阈值，则生成抽吸提示信息。

21、在上述实现过程中，在vad设备开始运行之后，异常监测模块监测以第四预设时长为监测周期对电机转速进行监测，判断在第四预设时长内的电机转速的极差是否小于转速差阈值，当电机的转速极差小于转速差阈值的情况下，则表示心脏能出现抽吸情况，或者心脏存在抽吸前兆；异常监测模块生成抽吸提示信息，提示医生此时需要降低转速，以保证患者的生命安全。

22、第二方面，本技术实施例提供一种心室辅助系统，心室辅助系统包括心室辅助装置和第一方面任一项中的心室辅助装置控制装置。

23、第三方面，本技术实施例提供一种心室辅助装置控制方法，心室辅助装置控制方法，包括：确定心室辅助装置的当前运行情况；其中，当前运行情况包括运行状态和对应的电机运行参数；运行状态包括启动状态、工作状态和关闭状态；根据目标对象的生理特征和当前运行情况，控制心室辅助装置的当前电机转速；其中，生理特征包括血压情况和心率情况。

24、第四方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述第三方面所述方法的步骤

25、第五方面，本技术实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述第三方面任一实现方式中的步骤。

26、第六方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述第三方面实现方式中的步骤。