CN117717704B - 一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统及方法，涉及医疗器械技术领域，上述控制控制器，包括信息获取模块、干扰确定模块、压差调整模块以及流量确定模块，其中：信息获取模块，用于获取当前心动周期内光纤压力传感器所检测的左心室压力、压力传感器所检测的主动脉压力；干扰确定模块，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；压差调整模块，用于基于目标干扰特征，确定压差的偏差值，基于偏差值，调整压差；流量确定模块，用于基于调整后的压差，确定心室导管泵的泵血流量。应用本实施例提供的方案，能够实现精确估测泵血流量。

Description

一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统及方法

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统及方法。

背景技术

心室导管泵是针对患有心脏相关疾病的患者，如心衰患者，提供支撑或辅助功能的装置，用于辅助心脏将血液泵送至身体其他各部位。

心室导管泵运行时，需要精确检测心室导管泵的泵血流量，心室导管泵的泵血流量用于衡量心室导管泵辅助泵血的贡献。基于泵血流量，能够确定当前心室导管泵的运行情况，进而更好地控制心室导管泵的运行。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统及方法，以实现精确检测泵血流量。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统，所述系统包括：心室导管泵、控制器、压力传感器，所述心室导管泵包括：驱动组件、泵送组件、入血笼、出血笼、光纤压力传感器；其中：

在所述心室导管泵植入心脏运行时，所述驱动组件驱动所述泵送组件旋转，将左心室内的血液从位于左心室内的入血笼泵送至位于主动脉内的出血笼，并排入主动脉，所述光纤压力传感器集成于所述入血笼侧，用于检测患者的左心室压力；

所述压力传感器，置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力；

所述控制器，包括信息获取模块、干扰确定模块、压差调整模块、流量确定模块，其中：

信息获取模块，用于获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

干扰确定模块，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；

压差调整模块，用于计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

流量确定模块，用于基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量。

本申请的一个实施例中，上述流量确定模块，具体用于获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量。

本申请的一个实施例中，上述流量确定模块，具体用于按照以下表达式计算心室导管泵的泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，/>表示第一状态参数，/>表示第二状态参数。

本申请的一个实施例中，上述干扰确定模块，包括：

第一特征确定子模块，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，并确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

第二特征确定子模块，用于针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

干扰确定子模块，用于针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

本申请的一个实施例中，上述所述干扰确定模块，还包括第三特征确定子模块：

所述第三特征确定子模块，用于在所述干扰确定子模块之前，针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征；

所述干扰确定子模块，具体用于针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于心室导管泵的泵血流量估测方法，应用于泵血流量估测系统中的控制器，所述泵血流量估测系统还包括心室导管泵、压力传感器；光纤压力传感器集成于所述入血笼侧；压力传感器，置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力；所述方法包括：

获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；

计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量。

本申请的一个实施例中，上述基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量，包括：

获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；

基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量。

本申请的一个实施例中，上述基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量，包括：

按照以下表达式计算心室导管泵的泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，/>表示第一状态参数，/>表示第二状态参数。

本申请的一个实施例中，上述基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征，包括：

确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

本申请的一个实施例中，上述在所述针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征之前，还包括：

针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征；

所述针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征，包括：

针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

第三方面，本申请实施例提供了一种心室导管泵，包括驱动组件、泵送组件、入血笼、出血笼、光纤压力传感器；其中，在所述心室导管泵植入心脏运行时，所述驱动组件驱动所述泵送组件旋转，将左心室内的血液从位于左心室内的入血笼泵送至位于主动脉内的出血笼，并排入主动脉，所述光纤压力传感器集成于所述入血笼侧，用于检测患者的左心室压力。

由以上可见，应用本申请实施例提供的系统，上述系统中所包含的控制器，利用左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特征，基于干扰特征确定压差的偏差值，对压差进行调整，从而基于调整后的压差确定泵血流量。由于左心室压力与主动脉压力之间的关联特征是与左心室压力相关的，因此，基于上述关联特征，能够较为准确地确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的特征，使得所确定的压差的偏差值的准确度较高，基于上述偏差值对压差进行调整，从而提高了所计算的压差的准确度，这样，基于调整后的压差确定泵血流量，实现精确检测心室导管泵的泵血流量。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种心室导管泵的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一种控制器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第二种控制器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第三种控制器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第一种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的第二种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的第三种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统，如图1所示，上述系统包括心室导管泵101、控制器102、压力传感器103，图1所示的系统结构图为简图。

其中，心室导管泵101用于辅助心脏泵血。心室导管泵101可以为轴流泵，心室导管泵101可被附接到心脏的左心室、右心室或者两个心室的心尖上。

压力传感器103置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力。上述压力传感器103可以是有创压力传感器，也可以是无创压力传感器；

控制器102与心室导管泵101、压力传感器103连接。控制器102用于检测心室导管泵/患者的参数数据，并用于控制心室导管泵101的运行。

图2示出了心室导管泵的结构示意图，包括依次连接固定的驱动组件201、泵送组件202、入血笼203、出血笼204、以及光纤压力传感器205，图2所示的心室导管泵结构图为简图。

心室导管泵植入心脏预设位置后，入血笼203位于左心室内，出血笼204位于主动脉内，驱动组件201、泵送组件202也均位于主动脉内。

心室导管泵植入心脏运行时，驱动组件201驱动泵送组件202旋转，使得血液从入血笼203吸入，并被加速泵送至出血笼204，通过出血笼204排入主动脉。正是由于心室导管泵的这一功能，实现辅助心脏泵血，卸载左心室负荷。

在本申请所提供的心室导管泵中，还集成光纤压力传感器205。光纤压力传感器205集成于心室导管泵的入血笼203侧。当心室导管泵植入心脏预设位置后，入血笼203位于左心室内，光纤压力传感器205检测左心室压力。

在本申请中，图2所示的结构中，心室导管泵置于患者体内时，驱动组件位于心脏内。除了这种结构之外，还可以将驱动组件通过柔性驱动轴与泵送组件连接，这样当心室导管泵设备置于患者体内时，驱动组件可位于患者体外。

图3示出了控制器的结构示意图，在图3所示的结构示意图中，控制器包括信息获取模块301、干扰确定模块302、压差调整模块303以及流量确定模块304。以下对上述模块进行具体说明。

信息获取模块301，用于获取当前心动周期内光纤压力传感器所检测的左心室压力、压力传感器所检测的主动脉压力。

上述左心室压力、主动脉压力可以是控制器实时从上述两个传感器获取得到的，也可以是上述两个传感器将所检测的每一心动周期的压力信息存储至存储器中，控制器可以从上述存储中读取当前心动周期的左心室压力、主动脉压力。

干扰确定模块302，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

上述关联特征用于表征左心室压力与主动脉压力之间关联关系的特性。左心室压力与主动脉压力之间的关联关系可以用各种维度数据表征，如左心室压力与主动脉压力之间的压力变化方向的关联性，左心室压力与主动脉压力的压力变化趋势的关联性，左心室压力与主动脉压力之间的时序压差等。

在确定关联特征时，一种实施方式中，可以分别提取左心室压力与主动脉压力的压力特征，采用预设的特征相关性分析算法，对左心室压力特征与主动脉压力特征进行特征关联性分析，得到关联特征。

目标干扰特征用于表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性。

光纤压力传感器在血液环境内易受到多种因素影响，如左心室内的压力变化、左心室内的血液等因素。上述因素会严重影响光纤压力传感器的精度，导致光纤压力传感器的所测量的左心室压力与真实值存在较大出入。

而测量主动脉压力的压力传感器是置于体外的，光纤压力传感器是置于体内，体内环境复杂程度远远高于体外环境。因此，置于体外的压力传感器受到干扰远远小于置于左心室内的光纤传感器，那么，上述压力传感器所检测的压力值接近于实际值，检测精度远高于光纤传感器的检测精度。这一结论也在大量模拟测试实验和动物测试实验中得以验证。

由于左心室压力与主动脉压力之间的关联特征是与左心室压力相关的，因此，基于上述关联特征，能够较为准确地确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的特征。

在确定目标干扰特征时，一种实施方式中，可以预先训练干扰预测模型，将上述关联特征输入干扰预测模型，得到干扰预测模型输出的干扰特征，作为目标干扰特征。上述干扰预测模型可以采用样本关联特征作为训练样本，采用表征样本光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的样本干扰特征作为训练基准，对初始神经网络模型进行训练得到的，用于预测光纤压力传感器所受干扰的干扰特征。上述样本关联特征为：样本心室导管泵所集成的光纤压力传感器检测的左心室压力与置于样本患者体外的压力传感器所检测的主动脉压力之间的关联特性的特征。

在确定目标干扰特征时，另一种实施方式中，可以按照以下表达式计算目标干扰特征：

；

其中，t表示当前所计算特征对应的时刻，为第一预设时刻阈值，/>为第二预设时刻阈值，/>表示关联特征，/>表示主动脉压力，/>表示左心室压力，表示主动脉压力与左心室压力之间压差，/>、/>、/>、/>、/>、/>均表示预设系数。

压差调整模块303，用于计算主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于目标干扰特征，确定压差的偏差值，基于偏差值，调整压差。

目标干扰特征用于反映光纤压力传感器所受干扰的干扰特性，该干扰特性影响光纤压力传感器的压力测量值的准确性，压差值是基于光纤压力传感器所测量的左心室压力计算得到的，因此，基于目标干扰特征能够准确地确定压差的偏差值。

在确定压差的偏差值时，一种实施方式中，可以利用预先构建的第一映射关系，将目标干扰特征转换为干扰度，上述第一映射关系中记录了各预设干扰特征与相对应的干扰度，上述干扰度是用量化方式反映光纤压力传感器所受干扰的干扰程度。得到干扰度后，再利用预先构建的第二映射关系，将上述干扰度转换为压差的偏差值，上述第二映射关系中记录了干扰度与相对应的压力偏差值。

另一种实施方式中，还可以将目标干扰特征输入预先训练的压力偏差预测模型，得到补偿压力预测模型输出的压力偏差值，作为压差的偏差值。

压力偏差模型采用样本干扰特征作为训练样本，以样本压差的实际偏差值作为训练基准，对初始神经网络模型进行训练得到的，用于预测左心室压力的补偿压力。

上述样本干扰特征则为集成于样本心室导管泵的样本光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；上述样本左心室压力为上述样本光纤压力传感器所检测的左心室压力，上述样本左心室压力的实际补偿压力为：上述样本光纤压力传感器所检测的左心室压力与实际左心室压力之间的压差。

流量确定模块304，用于基于预设的压差与泵血流量之间的对应关系，确定调整后的压差所对应的泵血流量。

在确定泵血流量时，一种实施方式中，可以确定当前转速等级所对应的压差与泵血流量之间的对应关系，确定调整后的压差所对应的泵血流量，作为心室导管泵的泵血流量。

在确定泵血流量时，另一种实施方式中，可以获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；基于第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算心室导管泵的泵血流量。

上述第一状态参数表征血管阻力状态，第二状态参数表征血管惯性状态，第一状态参数、第二状态参数是从不同方面反映血管状态的。

由于泵血流量是基于上述两个状态参数以及压差计算得到的，上述两个状态参数是从两个不同方面反映血管状态，压差则是反映血液压力的情况，这样，所计算的泵血流量，既考虑血液压力情况，又考虑血管状态，从而提高了泵血流量计算的准确度。

在利用上述数据计算泵血流量时，可以按照以下表达式计算泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，R表示第一状态参数，L表示第二状态参数。

由以上可见，应用本实施例提供的系统，上述系统中所包含的控制器，利用左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特征，基于干扰特征确定压差的偏差值，对压差进行调整，从而基于调整后的压差确定泵血流量。由于左心室压力与主动脉压力之间的关联特征是与左心室压力相关的，因此，基于上述关联特征，能够较为准确地确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的特征，使得所确定的压差的偏差值的准确度较高，基于上述偏差值对压差进行调整，从而提高了所计算的压差的准确度，这样，基于调整后的压差确定泵血流量，实现精确检测心室导管泵的泵血流量。

参见图4，图4为本申请实施例提供的第二种控制器的结构示意图。在前述图3所对应实施例的基础上，前述干扰确定模块302可以包括以下特征确定子模块402、干扰确定子模块403。

信息获取模块401，用于获取当前心动周期内光纤压力传感器所检测的左心室压力、压力传感器所检测的主动脉压力。

上述信息获取模块401与图3对应的实施例的信息获取模块301相同，在此不再赘述。

第一特征确定子模块402，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，并确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征。

上述目标阶段用于表征心脏不同运行情况。在一个心动周期内包含收缩期阶段和舒张期阶段，其中，收缩期、舒张期又可细分为不同阶段，如等容收缩、快速射血、缓慢射血、等容舒张以及充盈期。每一阶段心脏运动情况是不同的，如收缩期内左心室快速收紧，直至左心室压力高于主动脉压力，主动脉瓣打开，左心室开始射血，前期射血速度快，后期射血速度逐渐放缓；当主动脉瓣关闭，心脏进入舒张期，直到下一次收缩期开始。

在确定上述目标阶段时，一种实施方式中，可以计算左心室压力与主动脉压力之间的压差，基于预先构建的压差变化特征、每一压差对应的时序信息与心脏运动阶段之间的对应关系，基于所计算的压差以及每一压差对应的时序信息，确定当前心动周期所包含的目标阶段。

在确定上述目标阶段时，另一种实施方式中，可以按照各预设时长以及每一预设时长的顺序，对当前心动周期进行划分，将划分所得到的阶段确定为目标阶段，上述每一预设时长对应不同的阶段。

上述目标特征用于表征每一目标阶段的阶段特性，上述阶段特性反映每一目标阶段的独特性。由于每一阶段所反映的心脏运动情况是不同的，那么每一阶段是有区分于其他阶段的独特性的。

上述阶段特性可以是左心室压力与主动脉压力之间的压差和/或压差时序变化，左心室压力时序变化与主动脉压力时序变化之间的关联，左心室压力时序变化与上述压差时序变化之间的关联，主动脉压力时序变化与上述压差时序变化之间的关联。

在确定每一目标阶段目标特征时，是基于预先构建的对应关系所确定的，上述对应关系为心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，每一心脏运动阶段所对应的运动阶段特性特征则是反映该运动阶段的阶段特性。

第二特征确定子模块403，用于针对每一目标阶段，计算关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征。

上述匹配度反映关联特征中每一特征与每一目标阶段对应的目标特征之间的匹配关系；当匹配度越高，表示两个特征之间越匹配。由于关联特征中包含多种维度的特征，而目标特征反映每一目标阶段的独特阶段特性，因此，利用关联特征中所包含的每一特征与目标阶段对应的目标特征之间的匹配关系，能够筛选得到最适用于目标阶段的特征，更有针对性确定每一阶段对应的干扰信息。

在计算匹配度时，可以按照预设相关度算法，计算关联特征中每一特征与目标阶段对应的目标特征之间的相关度，将计算得到的相关度确定为上述匹配度。

在确定第一特征时，可以将匹配度最高的特征确定为第一特征，也可以将匹配度大于预设匹配度阈值的特征确定为第一特征。

干扰确定子模块404，用于针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

由于目标特征反映目标阶段的阶段特性的特征，目标特征是从目标阶段的自身特性出发反映该阶段的特性；第一特征是以所检测的左心室压力与主动脉压力之间的关系反映目标阶段的阶段特性，所确定的波动特征是以目标特征为基准、反映第一特征相较于目标特征的波动情况。因此，所确定的波动特征能够准确地反映压力检测过程中受干扰特性。

在确定波动特征时，一种实施方式中，以目标特征为参考特征，可以确定第一特征与参考特征之间的特征差，将上述特征差确定为波动特征。

压差调整模块405，用于计算主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于目标干扰特征，确定压差的偏差值，基于偏差值，调整压差；

流量确定模块406，用于基于调整后的压差，确定心室导管泵的泵血流量。

上述405-406与前述图3对应的实施例中304-305相同，在此不再赘述。

由以上可见，在本实施例中，由于目标特征反映目标阶段的阶段特性的特征，目标特征是从目标阶段的自身特性出发反映该阶段的特性；第一特征是以所检测的左心室压力与主动脉压力之间的关系反映目标阶段的阶段特性，所确定的波动特征是以目标特征为基准、反映第一特征相较于目标特征的波动情况。因此，所确定的波动特征能够准确地反映压力检测过程中受干扰特性。

在前述图4对应的实施例中，在干扰确定子模块之前，还可以包括第三特征确定子模块。基于此，参见图5，图5为本申请实施例提供的第三种控制器的结构示意图。上述控制器包括：

信息获取模块501，用于获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

第一特征确定子模块502，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，并确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征。

第二特征确定子模块503，用于针对每一目标阶段，计算关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征。

上述501-503与图4对应的实施例的401-403相同，在此不再赘述。

第三特征确定子模块504，用于针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征。

上述其他目标阶段是指所确定的各目标阶段中除了当前所针对的目标阶段之外的目标阶段。

上述匹配度反映目标阶段之间的关联关系，当匹配度最高，则反映两个阶段之间关系最紧密。在计算匹配度时，同样可以按照预设相关度算法，计算上述两个特征之间的相关度，将计算得到的相关度确定为上述匹配度。

干扰确定子模块505，具体用于针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

由于目标干扰特征是基于融合特征相较于目标特征的波动特征确定的，融合特征融合了目标阶段对应的第一特征和第二特征，第一特征是针对该目标阶段的，而第二特征是针对该目标阶段的最匹配的其他目标阶段的。因此，在本申请中，结合当前目标阶段以及当前目标阶段最匹配的其他目标阶段这两个阶段所对应的特征，使得所确定的融合特征能够从心脏运动的整体连续性反映压力变化情况，这样，基于上述融合特征，能够进一步准确地确定目标干扰特征。

在融合上述第一特征与第二特征时，可以对第一特征与第二特征进行特征拼接，作为融合特征；

在融合第一特征与第二特征时，还可以确定第一特征与第二特征之间的交集特征，基于交集特征，分别更新第一特征与第二特征，对更新后的第一特征与第二特征进行融合，得到融合特征。

上述交集特征反映第一特征与第二特征之间出现重合的特征。由于是第一特征与第二特征之间均出现的特征，因此，上述交集特征能够更加准确反映当前目标阶段的检测特性。利用上述交集特征更新第一特征、第二特征，使得更新后的第一特征、第二特征的准确度更高。

压差调整模块506，用于计算主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于目标干扰特征，确定压差的偏差值，基于偏差值，调整压差；

流量确定模块507，用于基于调整后的压差，确定心室导管泵的泵血流量。

上述506-507与前述图4对应的实施例中405-406相同，在此不再赘述。

由以上可见，在本实施例中，由于目标干扰特征是基于融合特征相较于目标特征的波动特征确定的，融合特征融合了目标阶段对应的第一特征和第二特征，第一特征是针对该目标阶段的，而第二特征是针对该目标阶段的最匹配的其他目标阶段的。因此，在本申请中，结合当前目标阶段以及当前目标阶段最匹配的其他目标阶段这两个阶段所对应的特征，使得所确定的融合特征能够从心脏运动的整体连续性反映压力变化情况，这样，基于上述融合特征，能够进一步准确地确定目标干扰特征。

与上述基于心室导管泵的泵血流量估测系统相对应，本申请实施例还提供了一种基于心室导管泵的泵血流量估测方法。

参见图6，图6为本申请实施例提供的第一种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图，上述方法以下步骤S601-S604。

本实施例提供的方法应用于泵血流量估测系统中的控制器，所述泵血流量估测系统还包括心室导管泵、压力传感器；光纤压力传感器集成于所述入血笼侧；压力传感器，置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力。

步骤S601：获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力。

步骤S602：确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

步骤S603：计算主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于目标干扰特征，确定压差的偏差值，基于所述偏差值，调整压差。

步骤S604：基于调整后的压差，确定心室导管泵的泵血流量。

由以上可见，应用本实施例提供的系统，上述系统中所包含的控制器，利用左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特征，基于干扰特征确定压差的偏差值，对压差进行调整，从而基于调整后的压差确定泵血流量。由于左心室压力与主动脉压力之间的关联特征是与左心室压力相关的，因此，基于上述关联特征，能够较为准确地确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的特征，使得所确定的压差的偏差值的准确度较高，基于上述偏差值对压差进行调整，从而提高了所计算的压差的准确度，这样，基于调整后的压差确定泵血流量，实现精确检测心室导管泵的泵血流量。

本申请的一个实施例中，上述步骤S604中基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量，包括：

获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量。

由于泵血流量是基于上述两个状态参数以及压差计算得到的，上述两个状态参数是从两个不同方面反映血管状态，压差则是反映血液压力的情况，这样，所计算的泵血流量，既考虑血液压力情况，又考虑血管状态，从而提高了泵血流量计算的准确度。

本申请的一个实施例中，上述基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量，包括：

按照以下表达式计算心室导管泵的泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，R表示第一状态参数，L表示第二状态参数。

参见图7，图7为本申请实施例提供的第二种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图，上述方法以下步骤S701-S706。

步骤S701：获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

步骤S702：确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

步骤S703：针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

步骤S704：针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

步骤S705：计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

步骤S706：基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量。

由以上可见，在本实施例中，由于目标特征反映目标阶段的阶段特性的特征，目标特征是从目标阶段的自身特性出发反映该阶段的特性；第一特征是以所检测的左心室压力与主动脉压力之间的关系反映目标阶段的阶段特性，所确定的波动特征是以目标特征为基准、反映第一特征相较于目标特征的波动情况。因此，所确定的波动特征能够准确地反映压力检测过程中受干扰特性。

参见图8，图8为本申请实施例提供的第三种基于心室导管泵的泵血流量估测方法的流程示意图，上述方法以下步骤S801-S807。

步骤S801：获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

步骤S802：确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

步骤S803：针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

步骤S804：针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征；

步骤S805：针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

步骤S806：计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

步骤S807：基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量。

由以上可见，在本实施例中，由于目标干扰特征是基于融合特征相较于目标特征的波动特征确定的，融合特征融合了目标阶段对应的第一特征和第二特征，第一特征是针对该目标阶段的，而第二特征是针对该目标阶段的最匹配的其他目标阶段的。因此，在本申请中，结合当前目标阶段以及当前目标阶段最匹配的其他目标阶段这两个阶段所对应的特征，使得所确定的融合特征能够从心脏运动的整体连续性反映压力变化情况，这样，基于上述融合特征，能够进一步准确地确定目标干扰特征。

本申请的一个实施例中，上述针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，包括：

针对每一目标阶段，确定该目标阶段所对应的第一特征与所对应的第二特征之间的交集特征，基于所述交集特征分别所对应的第一特征与所对应的第二特征，融合更新后的第一特征与第二特征，作为融合特征。

上述交集特征反映第一特征与第二特征之间出现重合的特征。由于是第一特征与第二特征之间均出现的特征，因此，上述交集特征能够更加准确反映当前目标阶段的检测特性。利用上述交集特征更新第一特征、第二特征，使得更新后的第一特征、第二特征的准确度更高。

与上述基于心室导管泵的泵血流量估测系统相对应，本申请实施例还提供了一种心室导管泵。

心室导管泵，包括驱动组件、泵送组件、入血笼、出血笼、光纤压力传感器；其中，在所述心室导管泵植入心脏运行时，所述驱动组件驱动所述泵送组件旋转，将左心室内的血液从位于左心室内的入血笼泵送至位于主动脉内的出血笼，并排入主动脉，所述光纤压力传感器集成于所述入血笼侧，用于检测患者的左心室压力。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的泵血流量估测方法。

在本申请提供的又一实施例中，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，使得计算机执行时实现本申请实施例提供的泵血流量估测方法。

由以上可见，应用本实施例提供的系统，上述系统中所包含的控制器，利用左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特征，基于干扰特征确定压差的偏差值，对压差进行调整，从而基于调整后的压差确定泵血流量。由于左心室压力与主动脉压力之间的关联特征是与左心室压力相关的，因此，基于上述关联特征，能够较为准确地确定光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的特征，使得所确定的压差的偏差值的准确度较高，基于上述偏差值对压差进行调整，从而提高了所计算的压差的准确度，这样，基于调整后的压差确定泵血流量，实现精确检测心室导管泵的泵血流量。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质（例如固态硬盘Solid State Disk (SSD)）等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法、心室导管泵、控制器、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于心室导管泵的泵血流量估测系统，其特征在于，所述系统包括：心室导管泵、控制器、压力传感器，所述心室导管泵包括：驱动组件、泵送组件、入血笼、出血笼、光纤压力传感器；其中：

在所述心室导管泵植入心脏运行时，所述驱动组件驱动所述泵送组件旋转，将左心室内的血液从位于左心室内的入血笼泵送至位于主动脉内的出血笼，并排入主动脉，所述光纤压力传感器集成于所述入血笼侧，用于检测患者的左心室压力；

所述压力传感器，置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力；

所述控制器，包括信息获取模块、干扰确定模块、压差调整模块、流量确定模块，其中：

信息获取模块，用于获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

干扰确定模块，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；

压差调整模块，用于计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

流量确定模块，用于基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量；

所述流量确定模块，具体用于获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量；

所述干扰确定模块，包括：

第一特征确定子模块，用于确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，并确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

第二特征确定子模块，用于针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

干扰确定子模块，用于针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量确定模块模块，具体用于按照以下表达式计算心室导管泵的泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，/>表示第一状态参数，表示第二状态参数。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述干扰确定模块，还包括第三特征确定子模块：

所述第三特征确定子模块，用于在所述干扰确定子模块之前，针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征；

所述干扰确定子模块，具体用于针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

4.一种基于心室导管泵的泵血流量估测方法，其特征在于，应用于泵血流量估测系统中的控制器，所述泵血流量估测系统还包括心室导管泵、压力传感器；光纤压力传感器集成于入血笼侧；压力传感器，置于患者体外，用于检测患者的主动脉压力；所述方法包括：

获取当前心动周期内所述光纤压力传感器所检测的左心室压力、所述压力传感器所检测的主动脉压力；

确定表征左心室压力与主动脉压力之间的关联特性的关联特征，基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征；

计算所述主动脉压力与左心室压力之间的压差，基于所述目标干扰特征，确定所述压差的偏差值，基于所述偏差值，调整所述压差；

基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量；

所述基于调整后的压差，确定所述心室导管泵的泵血流量，包括：

获取表征血管阻力状态的第一状态参数，以及表征血管惯性状态的第二状态参数；

基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量；

所述基于所述关联特征，确定表征光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征，包括：

确定当前心动周期所包含的表征心脏不同运动情况的目标阶段，基于预先构建的心脏运动阶段与运动阶段特性特征之间的对应关系，确定表征每一目标阶段的阶段特性的目标特征；

针对每一目标阶段，计算所述关联特征所包含的特征中与该目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，基于所计算的匹配度，确定所述关联特征中针对该目标阶段的特征，作为第一特征；

针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一状态参数、第二状态参数以及调整后的压差，计算所述心室导管泵的泵血流量，包括：

按照以下表达式计算心室导管泵的泵血流量：

；

其中，表示泵血流量，/>表示压差，/>为预设系数，/>表示第一状态参数，/>表示第二状态参数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征之前，还包括：

针对每一目标阶段，计算该目标阶段对应的目标特征与其他目标阶段对应的目标特征之间的匹配度，将匹配度最高的其他目标阶段对应的第一特征确定为该目标阶段对应的第二特征；

所述针对每一目标阶段，确定该目标阶段对应的第一特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征，包括：

针对每一目标阶段，融合该目标阶段对应的第一特征与第二特征，得到融合特征，确定该目标阶段对应的融合特征相较于该目标阶段所对应的目标特征的波动特征，作为表征每一目标阶段内光纤压力传感器所受干扰的干扰特性的目标干扰特征。