CN111657927A

CN111657927A - 电诱颤方法及装置

Info

Publication number: CN111657927A
Application number: CN202010699863.8A
Authority: CN
Inventors: 刁孟元; 朱英; 胡炜
Original assignee: Hangzhou First Peoples Hospital
Current assignee: Hangzhou First Peoples Hospital
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: CN111657927B

Abstract

本发明揭示了一种电诱颤方法及装置，其中，电诱颤方法，包括：获取第一诱颤电极和第二诱颤电极之间的阻抗值，通过第一诱颤电极和第二诱颤电极获取实时心电图；判断阻抗值是否大于预设阻抗阈值，并判断实时心电图中是否存在正常心电波形；当阻抗值大于预设阻抗阈值和/或实时心电图中不存在正常心电波形时，对第一诱颤电极和第二诱颤电极的位置进行调整；当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中存在正常心电波形时，控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤。本发明通过电极间的心电、阻抗信息判断诱颤电极位置是否正确，提供了最直接的判断依据，最直接的反映了电极的位置，且无需监护仪设备或者造影设备即可判断电极位置。

Description

电诱颤方法及装置

技术领域

本发明属于动物实验领域，具体涉及一种电诱颤方法及装置。

背景技术

在医学临床的动物实验过程中，经常需要使得实验动物对象产生非正常心律，以模拟患病的心律条件，来验证医疗器械或者药物的安全性、有效性。其中最常见的是使得实验动物产生室颤心律；例如，在对除颤仪、AED等除颤设备进行动物实验时，必须要使动物产生可除颤心律(通常是室颤心律)，除颤仪、AED等除颤设备才有了实验治疗对象，才能触发设备进行除颤操作。因此，在这类动物实验中，对实验动物进行诱颤，即诱发室颤，是进行动物实验准备的关键操作。

诱颤有多种方法，例如，药物诱颤，窒息诱颤，电诱颤。其中药物诱颤和窒息诱颤会对动物的心肌等组织造成损伤，形成了动物实验过程的干扰因素；例如，在除颤设备的动物实验流程中，需要对除颤治疗结束的动物心肌进行切片检验，其检验结果会作为分析除颤设备安全性的重要因素，而药物诱颤和窒息诱颤对心肌组织的影响会干扰这一项分析。

电诱颤是一种优秀的诱发动物发生室颤的方法，其对动物的影响干扰程度较小。但是，当前实验室用的电诱颤方法通常比较粗放，没有进行精确的控制，而且诱颤容易失败，需要反复尝试多次才能诱颤成功，这取决于与实验操作人员的熟练程度。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种电诱颤方法及装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电诱颤方法及装置，以实现对电诱颤的精准控制。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种电诱颤方法，包括以下步骤：

获取第一诱颤电极和第二诱颤电极之间的阻抗值，通过第一诱颤电极和第二诱颤电极获取实时心电图；

判断阻抗值是否大于预设阻抗阈值，并判断实时心电图中是否存在正常心电波形；

当阻抗值大于预设阻抗阈值和/或实时心电图中不存在正常心电波形时，对第一诱颤电极和第二诱颤电极的位置进行调整；

当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中存在正常心电波形时，控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤。

一实施例中，“控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤”在恒压或恒流模式下进行。

一实施例中，“控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤”具体为：

在自动模式下，当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中不存在正常心电波形时，等待时间t1，自动开始电诱颤，维持电诱颤时间t11后，停止电诱颤，监测实时心电图中是否存在室颤心率波形，如否，则继续电诱颤，如是，则电诱颤成功，记录数据参数；

在半自动模式下，当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中不存在正常心电波形时，等待时间t2，手动开始电诱颤，维持电诱颤时间t21后，监测实时心电图中是否存在室颤心率波形，如否，则继续电诱颤，如是，则电诱颤成功，记录数据参数。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种电诱颤装置包括：

第一诱颤电极和第二诱颤电极，用于进行电诱颤；

阻抗检测模块，与第一诱颤电极和第二诱颤电极电性连接，用于获取第一诱颤电极和第二诱颤电极之间的阻抗值；

心电监测模块，与第一诱颤电极和第二诱颤电极电性连接，用于通过第一诱颤电极和第二诱颤电极获取实时心电图；

处理器，分别与阻抗检测模块和心电监测模块电性连接，用于判断阻抗值是否大于预设阻抗阈值，并判断实时心电图中是否存在正常心电波形；当阻抗值大于预设阻抗阈值和/或实时心电图中不存在正常心电波形时，对第一诱颤电极和第二诱颤电极的位置进行调整；当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中存在正常心电波形时，控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤。

另一实施例中，所述第一诱颤电极和第二诱颤电极分别通过第一开关与阻抗检测模块和心电监测模块电性连接，所述处理器还用于控制第一开关的开启或关闭。

另一实施例中，所述电诱颤装置还包括与处理器电性连接的电源处理模块以及与电源处理模块电性连接的电源，所述电源处理模块同时与第一诱颤电极和第二诱颤电极电性连接。

另一实施例中，所述电源处理模块与第一诱颤电极、第二诱颤电极之间电性连接有控制输出模块，所述控制输出模块同时与处理器电性连接。

另一实施例中，所述第一诱颤电极和第二诱颤电极分别通过第二开关与控制输出模块电性连接，所述处理器还用于控制第二开关的开启或关闭。

另一实施例中，所述电诱颤装置还包括与处理器电性连接的显示界面模块、语音提示模块、存储记录模块和按键操作模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过诱颤电极间的心电、阻抗信息判断诱颤电极位置是否正确，提供了最直接的判断依据，最直接的反映了诱颤电极的位置，即与心室内壁接触就有正常心电且阻抗小，否则就没有接触，简单有效，且无需更多其它监护仪设备或者造影设备即可判断电极位置。

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，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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为本发明一实施例中电诱颤的流程图；

图2为本发明一实施例中电诱颤装置的电路结构示意图；

图3为本发明一实施例中控制输出模块输出的电压波形图；

图4为本发明一实施例中控制输出模块输出的电流波形图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种电诱颤方法，包括以下步骤：

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参图1所示，本发明公开了一种电诱颤方法，包括以下步骤：

其中，预设阻抗阈值为10kΩ。

本实施例中，控制第一诱颤电极和第二诱颤电极在恒压或者恒流模式下进行电诱颤。

本实施例中，在自动模式下，当阻抗值小于或等于10kΩ且实时心电图中存在正常心电波形时，等待时间t1，自动开始电诱颤，维持电诱颤时间t11后，停止电诱颤，监测实时心电图中是否存在室颤心率波形，如否，则继续电诱颤，如是，则电诱颤成功，记录数据参数；

在半自动模式下，当阻抗值小于或等于10kΩ且实时心电图中存在正常心电波形时，等待时间t2，手动开始电诱颤，维持电诱颤时间t21后，监测实时心电图中是否存在室颤心率波形，如否，则继续电诱颤，如是，则电诱颤成功，记录数据参数。

数据参数记录内容包括：1.全过程监测到的心电波形，2.第一诱颤电极和第二诱颤电极之间的阻抗值，3.诱颤模式：恒压模式/恒流模式，自动模式/半自动模式，4.诱颤次数，5.每一次诱颤的诱颤电压值(恒压模式下即为V值，恒流模式下为I与阻抗值的乘积)和电流值(恒压模式下为V与阻抗值之间的比值，恒流模式下即为I值)。6.心率即恒压/恒流的诱颤方波频率值。

参图2所示，本发明还公开了一种电诱颤装置，包括：用于进行电诱颤的第一诱颤电极A和第二诱颤电极B、用于获取第一诱颤电极A和第二诱颤电极B之间的阻抗值的阻抗检测模块、用于通过第一诱颤电极A和第二诱颤电极B获取实时心电图的心电监测模块以及处理器CPU。

具体的，其中一个诱颤电极放置在动物皮肤表面离心脏较近的位置、另一个诱颤电极通过有创插管被放置到与动物心室内壁接触，阻抗检测模块与第一诱颤电极A和第二诱颤电极B电性连接，心电监测模块与第一诱颤电极A和第二诱颤电极B电性连接，第一诱颤电极A和第二诱颤电极B分别通过第一开关K1与阻抗检测模块和心电监测模块电性连接。

参图2所示，处理器CPU分别与阻抗检测模块和心电监测模块电性连接，处理器CPU用于判断阻抗值是否大于预设阻抗阈值，并判断实时心电图中是否存在正常心电波形；当阻抗值大于预设阻抗阈值和/或实时心电图中不存在正常心电波形时，对第一诱颤电极A和第二诱颤电极B的位置进行调整；当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中存在正常心电波形时，控制第一诱颤电极A和第二诱颤电极B进行电诱颤，处理器CPU还用于控制第一开关K1的开启或关闭，从而控制阻抗检测模块和心电监测模块与第一诱颤电极A、第一诱颤电极B之间的断开和连接。

参图2所示，电诱颤装置还包括与处理器CPU电性连接的电源处理模块以及与电源处理模块电性连接的电源，电源为市电(交流电220V)，电源处理模块同时与第一诱颤电极A和第二诱颤电极B电性连接，电源处理模块与第一诱颤电极A、第二诱颤电极B之间电性连接有控制输出模块，控制输出模块同时与处理器CPU电性连接，第一诱颤电极A和第二诱颤电极B分别通过第二开关K2与控制输出模块电性连接，处理器CPU还用于控制第二开关K2的开启或关闭，从而控制控制输出模块与第一诱颤电极A和第一诱颤电极B之间的断开和连接。

本实施例中，处理器CPU采用的芯片为STM32F103VGT6，心电监测模块采用的芯片为ADS1198，阻抗检测模块采用的芯片为AD5934。

参图2所示，电诱颤装置还包括与处理器CPU电性连接的显示界面模块、语音提示模块、存储记录模块和按键操作模块，显示模块采用的芯片为SSD1963QL9，语音提示模块采用的芯片为KT1025A。

其中，电源处理模块用于对电源进行降压、整流等处理后，为处理器CPU、显示界面模块、语音提示模块、存储记录模块和按键操作模块等供电，同时也为控制输出模块提供诱颤电源。

本实施例中，控制输出模块用于将电源处理模块提供的诱颤电源调整成所需的对应的诱颤电压或诱颤电流并直接输出到第一诱颤电极A和第一诱颤电极B。

本实施例中，按键操作模块包括恒压模式按钮、恒流模式按钮、自动模式按钮、半自动模式按钮、启动诱颤按钮、电压调节旋钮以及电流调节旋钮，用于控制处理器CPU进入恒压模式/恒流模式、自动模式/半自动模式以及启动诱颤，并对电压和电流进行调节。

半自动模式和自动模式，可以根据不同的熟练程度进行选择，提供了操作效率；且两种模式下，均可根据诱颤结果的提示进行操作，非常方便。

参图3所示，在恒压模式下，在处理器CPU的控制下控制输出模块将电源处理模块的输出转化为恒压输出的双向方波(50：50)，在诱颤过程中，其方波幅值为恒定V(恒定即：无论阻抗检测的值为多少或者如何变化，且在诱颤过程中无论控制输出的负载有任何的扰动和变化，其输出的电压幅值恒定为V，而电流随负载或阻抗进行调节变化)，V值可通过电压调节旋钮预先进行设定，其中V值调节范围优选为1V至12V，方波的周期为T(频率f＝1/T)，方波频率优选的值为心电监测模块所获取的心电心率值，方波频率与心率值相等，恒压模式下，恒流模式按钮、电流调节旋钮不工作。

参图4所示，在恒流模式下，在处理器CPU的控制下控制输出模块将电源处理模块的输出转化为恒流输出的双向方波(50：50)，在诱颤过程中，其电流方波幅值为恒定I(恒定即：无论阻抗检测的值为多少或者如何变化，且在诱颤过程中无论控制输出的负载有任何的扰动和变化，其输出的电流幅值恒定为I，而电压随负载或阻抗进行调节变化)，I值可通过电流调节旋钮预先进行设定，其中I值调节范围优选为1mA至20mA，方波的周期为T(频率f＝1/T)，方波频率优选的值为心电监测模块所获取的心电心率值，方波频率与心率值相等，恒流模式下，恒压模式按钮、电压调节旋钮不工作。

恒压模式和恒流模式下精确的输出波形，诱颤参数稳定、确定，在多个动物实验的对比中，不会形成干扰因素。

本实施例中，存储记录模块用于存储电诱颤过程中的参数，包括：诱颤电流曲线、诱颤电压曲线、阻抗记录、诱颤持续时间记录、诱颤结果、诱颤次数，多项诱颤参数的记录，便于多个动物实验对比时，作为数据分析、分组的依据，提供了更多的实验分析所需的数据。

本实施例中，语言提示装置用于语音提示按键操作模块的设置模式，在诱颤过程中提示操作步骤和操作动作。

本实施例中，显示界面模块用于显示按键操作模块的设置模式，实时显示经第一诱颤电极A和第一诱颤电极B采集的心电图、显示诱颤持续的时间、显示已经进行的诱颤次数和当前的诱颤结果。

通过语音和界面显示不断的提示和指导诱颤操作，增加了使用的便利性。

参图1并结合图2所示，当第一诱颤电极A和B准备待用后，闭合第一开关K1维持第二开关K2为断开，心电监测模块获取实时心电图、阻抗检测模块获取第一诱颤电极A和第一诱颤电极B之间的阻抗值；处理器CPU识别心电图信息和阻抗值，当识别到心电图属于非正常心电波形或者阻抗值大于10K这两个设定的条件之一时，说明第一诱颤电极A和第一诱颤电极B之间没有心电图信息，即表明心内置管的诱颤电极未与心室内壁接触，此时发出语音提示置管诱颤电极位置不对，需要重新调整其位置；经过反复判断和调整，直至上述的两个设定的条件均没有发生，说明心内置管的诱颤电极与心室内壁接触良好，此时语音提示诱颤电极位置良好需要固定电极位置，并同时界面显示通过第一诱颤电极A和第一诱颤电极B获取的心电图以及具体的阻抗值。

完成上述第一诱颤电极A和第一诱颤电极B的位置放置后，如果选择为半自动模式下，则等待时间t2，时间t2优选值为5秒，等待时间t2结束后，语音提示和界面显示：可诱颤并请按下启动诱颤按钮；当检测到启动诱颤按钮被按下后，则断开第一开关K1并闭合第二开关K2，维持诱颤输出，经过时间t21，优选的时间t21为3秒，时间t21结束后，闭合第一开关K1并断开第二开关K2，然后处理器CPU立即监测识别心电波形是否为室颤心律波形，如果不是室颤心律波形，即重复等待时间t2及后续的过程；直至处理器CPU识别到室颤心律波形，此时界面显示室颤心律波形并语音提示诱颤成功，并记录上述过程中的诱颤参数值。

完成上述诱颤电极的位置放置后，如果选择为自动模式下，则等待一段时间t1，时间t1优选值为15秒，等待时间t1结束后，语音提示和界面显示：可诱颤并于等待10后开始诱颤请勿干扰；当等待10秒倒计时结束后，自动断开第一开关K1并闭合第二开关K2，并维持诱颤输出，经过时间t11，优选的时间t11时间为3秒，时间t11结束后，闭合第一开关K1并断开第二开关K2，然后处理器CPU立即监测识别心电波形是否为室颤心律波形，如果不是室颤心律波形，即重复等待时间t1及后续的过程；直至处理器CPU识别到室颤心律波形，此时界面显示室颤心律波形并语音提示诱颤成功，并记录上述过程中的诱颤参数值。

参数记录内容包括：1.全过程的心电监测模块监测到的心电波形；2.诱颤电极间的阻抗值；3.诱颤模式：恒压模式/恒流模式，自动模式/半自动模式；4.诱颤次数；5.每一次诱颤的诱颤电压值(恒压模式下即为V值，恒流模式下为I与阻抗值的乘积)和电流值(恒压模式下为V与阻抗值之间的比值，恒流模式下即为I值)；6.心率即恒压/恒流的诱颤方波频率值。

本实施例中，自动模式和半自动模式下，均可以输出恒流模式下或者恒压模式下设定的诱颤输出的双向方波。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过第一诱颤电极和第二诱颤电极之间的心电波形、阻抗信息判断电极的位置是否正确，提供了最直接的判断依据，最直接的反映了电极的位置，即与心室内壁接触就有正常心电且阻抗小，否则就没有接触，简单有效；且无需更多其它监护仪设备或者造影设备即可判断电极位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种电诱颤方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电诱颤方法，其特征在于，“控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤”在恒压或恒流模式下进行。

3.根据权利要求1所述的电诱颤方法，其特征在于，“控制第一诱颤电极和第二诱颤电极进行电诱颤”具体为：

在自动模式下，当阻抗值小于或等于预设阻抗阈值且实时心电图中存在正常心电波形时，等待时间t1，自动开始电诱颤，维持电诱颤时间t11后，停止电诱颤，监测实时心电图中是否存在室颤心率波形，如否，则继续电诱颤，如是，则电诱颤成功，记录数据参数；

4.一种电诱颤装置，其特征在于，所述电诱颤装置包括：

第一诱颤电极和第二诱颤电极，用于进行电诱颤；

5.根据权利要求4所述的电诱颤装置，其特征在于，所述第一诱颤电极和第二诱颤电极分别通过第一开关与阻抗检测模块和心电监测模块电性连接，所述处理器还用于控制第一开关的开启或关闭。

6.根据权利要求4所述的电诱颤装置，其特征在于，所述电诱颤装置还包括与处理器电性连接的电源处理模块以及与电源处理模块电性连接的电源，所述电源处理模块同时与第一诱颤电极和第二诱颤电极电性连接。

7.根据权利要求6所述的电诱颤装置，其特征在于，所述电源处理模块与第一诱颤电极、第二诱颤电极之间电性连接有控制输出模块，所述控制输出模块同时与处理器电性连接。

8.根据权利要求7所述的电诱颤装置，其特征在于，所述第一诱颤电极和第二诱颤电极分别通过第二开关与控制输出模块电性连接，所述处理器还用于控制第二开关的开启或关闭。

9.根据权利要求4所述的电诱颤装置，其特征在于，所述电诱颤装置还包括与处理器电性连接的显示界面模块、语音提示模块、存储记录模块和按键操作模块。