CN117282018B - 异常检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种异常检测方法及装置，该方法包括：获取目标流量曲线和目标信息，该目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，该目标信息为使用心室辅助装置的目标用户的机体信息；根据目标流量曲线和目标信息估计目标用户的目标流量范围；以及根据目标流量范围判断当前心室辅助装置是否存在异常事件。本申请通过用户的机体信息和心室辅助装置泵送的流量变化确定用户所需的流量范围，进而根据所需的流量范围判断心室辅助装置的转速是否异常导致目标用户存在左心室抽吸问题或卸载不足问题，可以防止对用户造成不可挽回的损伤，提高用户安全。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种异常检测方法及装置。
背景技术
心室辅助装置（Ventricular Assist Device，VAD）主要用于高危经皮冠状动脉介入治疗PCI手术的保护。通过向患者的血流增加动力和压力，VAD可以部分或完全替代心脏的泵送功能。例如，将VAD设置于患者左心室，通过将左心室内的血液泵送至主动脉中，辅助心脏实现泵送功能。
患者在不同活动情况下其所需的血流量不同，如睡眠状态下所需的血流量比运动状态下所需的血流量要少。如果VAD以超过血液流入心室的流速运行，则VAD将在心室内产生抽吸状态影响临床结果，并可能在极端情况下导致严重的不良事件，因此检测和预防VAD的异常事件对患者至关重要。
发明内容
本申请实施例提供了一种异常检测方法及装置，能够检测心室辅助装置是否存在异常事件，以防止对用户造成不可挽回的损伤。
第一方面，本申请实施例提供一种异常检测方法，所述方法包括：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息，所述目标信息包括体重和身高；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常；
其中，所述根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围包括：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围。
第二方面，本申请实施例提供的一种控制单元，所述控制单元包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息，所述目标信息包括体重和身高；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常；
其中，在根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围方面，所述控制单元具体用于：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围。
第三方面，本申请实施例提供一种心室辅助装置，所述心室辅助装置包括：
壳体；
设置在所述壳体内的叶轮；
控制所述叶轮悬浮旋转的控制单元，所述控制单元用于：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为所述心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息，所述目标信息包括体重和身高；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常；
其中，在根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围方面，所述控制单元具体用于：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围。
第四方面，本申请实施例提供一种医疗设备，所述医疗设备包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请提供的技术方案，获取目标流量曲线和目标信息，该目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，该目标信息为使用心室辅助装置的目标用户的机体信息；根据目标流量曲线和目标信息估计目标用户的目标流量范围；以及根据目标流量范围判断当前心室辅助装置是否存在异常事件。本申请通过用户的机体信息和心室辅助装置泵送的流量变化确定用户所需的流量范围，进而根据所需的流量范围判断心室辅助装置的转速是否异常导致目标用户存在左心室抽吸问题或卸载不足问题，可以防止对用户造成不可挽回的损伤，提高用户安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本申请实施例提供的一种心室辅助装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种心室辅助装置位于患者心脏正常位置的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种异常检测方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面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，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
需要说明的是，本申请中术语“近端”或“近侧”是指离手术操作者较近的一端或一侧；“远端”或“远侧”是指离手术操作者较远的一端或一侧。
请参阅图1-图2，图1是本申请实施例提供的一种心室辅助装置100的结构示意图，图2是本申请实施例提供的一种心室辅助装置100位于患者心脏120正常位置的示意图。心室辅助装置100可在安放在患者左心脏内、右心脏内、心脏外、部分地在心脏外、部分地在血管***外或在血管***中的任何其他适合的位置中运行。示例的，本申请以心室辅助装置100安放与左心脏为例进行说明。
心室辅助装置100可以通过股动脉122经皮***进入主动脉124，并穿过主动脉124进入左心室128。示例的，心室辅助装置可以经由腋动脉123经皮***主动脉124，并穿过主动脉124进入左心室。在其他实施方式中，心室辅助装置还可以直接***主动脉124中，并穿过主动脉124进入左心室128。在工作运行过程中，心室辅助装置100将左心室128中的血液泵送至主动脉124内。
该心室辅助装置100包括套管10。套管10具有近端和远端，套管10的远端具有流体入口101、套管10的近端具有流体出口102，血液从流体入口101流入，经由套管10从流体出口102流出。
心室辅助装置100包括叶轮（图中未示出）。叶轮至少部分地位于套管10的远端处，如设置在套管10的流体入口101处，使得当心室辅助装置100运行时驱动叶轮旋转以将血液从左心室128泵送至主动脉124。
心室辅助装置100可包括电机（图中未示出），该电机可设置在心室辅助装置100的内部，也可设置在心室辅助装置100的外部。本申请实施例以电机设置在心室辅助装置100内部为例进行说明，例如，电机设置在电机壳体201里，电机壳体201的远端与套管10的近端相连接，电机通过带动驱动轴旋转从而带动叶轮旋转，实现心室辅助装置100的泵血功能。
心室辅助装置100包括导管30，导管30的远端连接电机壳体201的近端，驱动电缆可延伸穿过导管30。示例的，导管30可容纳连接心室辅助装置100与外部控制器的电连接件。示例的，心室辅助装置100还包括远离套管10远端向远侧延伸的远端部件110，如猪尾管。
心室辅助装置100还包括控制单元，该控制单元可用于执行本申请中的任何实施方式、方面和方法。该控制单元可设置在心室辅助装置100内部，也可设置于心室辅助装置100外部。控制单元用于检测心室辅助装置100和患者的相关参数、以及控制心室辅助装置100的运行，例如，控制单元通过一根或多跟电线向电机供给电流，并通过电流检测电路（如相电流检测电路）检测电流；根据接收的电流估计当前的泵送流量，根据接收的指令控制心室辅助装置100的转速；进而根据泵速流量和转速检测是否存在抽吸等异常事件，等等。
心室辅助装置100在被放置成使得套管10延伸跨过患者的主动脉瓣126，套管10远端位于患者的左心室128、套管10近端位于患者的主动脉124内。
结合上述描述，下面从方法示例的角度描述本申请。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种异常检测方法流程示意图，应用于如图1-图2所示的心室辅助装置100。如图3所示，该方法包括如下步骤。
S310、获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息。
其中，心室辅助装置100在患者体内运行的过程中，经过心室辅助装置100的泵送流量取决于心室辅助装置100需克服阻力做功，将血液从左心室128泵送至主动脉124。心室辅助装置100做功大小可以量化为需要提供给电机的电流大小，即电机电流对应于当心室辅助装置100在患者中运行时递送到心室辅助装置100的电机的电流量。在患者心脏的心动周期的不同阶段期间，电机的载荷会变化。当患者心脏中的压差变化时，电机电流也将改变以保持转子速度恒定。例如，当血液进入主动脉124中的流率增加时（如在心脏收缩期间），电机所需的电流将增加。因此电机电流的改变可因此来帮助表征心脏性能。也就是说，在心室辅助装置100运行过程中，心室辅助装置100具有电流-流量的特性曲线，其中电流越大、心室辅助装置100做功越多，即心室辅助装置100的泵送流量越大。
心室辅助装置100的电流可以通过设置的相电流检测电路或任何其他合适的手段（如电流传感器）来测量。该电流-流量特性曲线可预先存储于控制单元中，在该心室辅助装置100出厂前，可将其放置于测试***分别测试该心室辅助装置100在不同转速下其泵送流量随电流变化的关系曲线，进而将该电流-流量特征曲线存储在控制单元中。控制单元可实时存储检测到的电流。
具体地，在心室辅助装置100以目标转速运行时，控制单元获取到预设时长内的电流曲线后，使用预先存储的电流-流量特性曲线估算出该电流曲线对应的预设时长内的目标流量曲线。该预设时长大于正常人的心动周期。
目标信息可包括体重和身高。对于成年患者，心室辅助装置100可根据患者的需要设置成以大约1-10 L/min的速度以大约10-110mmHg的泵压差泵送血液，而患者所需血液的变换随患者体重和身高的变化而变化。本申请通过获取患者的体重和身高从而可确定该患者对心输出量的需求水平。
具体地，在目标用户未植入心室辅助装置100前，医护人员可以将测量得到的患者身高和体重信息预先通过外部控制器或直接存储于控制单元中，在心室辅助装置100以目标转速运行时，控制单元可直接从存储单元中获取目标用户的目标信息。
S320、根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围。
在本申请中，目标信息可以确定该目标用户的对心输出量的需求水平，即目标用户对心输出量的最低要求和最高要求。目标流量曲线的变化可以体现出当前用户所处的状态，例如，在静止状态下对心输出量的需求比在运动状态下对心输出量的需求少，而在睡眠状态下对心输出量的需求比在静止状态下对心输出量的需求少，通过目标流量曲线的变化可确定目标用户当前心输出量的调整范围，进而根据调整范围对心输出量的需求水平进行调整，可估计出目标用户当前所需的目标流量范围。
可选的，所述根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围，包括：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围。
其中，用户在静止或相对静止状态下的心输出量和基础代谢率一样，不与体重成正比，而与体表面积成正比。因此将目标用户的体重和身高代入公式中计算出目标用户的体表面积，该计算公式可表示为：，其中体表面积的单位为m2，身高的单位为cm，体重的单位为kg。
脉动指数是指心脏每分钟跳动的次数和每次跳动之间的关系，是一种反映心脏功能的指标，可用来评估心脏负荷情况。当心脏负荷过重时，搏动指数会增加；当心脏负荷减轻时，搏动指数会减少，因此搏动指数可用来监测心输出量的变化。脉动的血流越大，脉动分量就越多，脉动指数就越大。脉动指数可根据目标用户的目标流量曲线计算得到。从目标流量曲线中检测出一分钟流量脉动周期、以及一分钟每次脉动的幅值，进而根据幅值/周期的比值计算出目标用户的脉动指数。
示例的，控制单元实时采集和存储心室辅助装置泵送的流量，其中每一时间窗口内的流量可用来计算脉动指数，该时间窗口可以变化。
在本申请中，控制单元可预先存储不同的体表面积和脉动指数对应的流量范围之间的映射表或关系式，进而在根据目标流量曲线计算出脉动指数，以及根据目标信息计算出体表面积后，通过查找映射表或关系式确定目标用户所需的目标流量范围。
S330、根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常。
在估计出目标用户所需目标流量范围后，控制单元可实时将心室辅助装置100当前的瞬时流量与目标流量范围进行比较，以判断目标用户的当前流量是否满足其所需的流量范围，进而判断目标转速是否异常，以影响目标用户的心脏泵送。例如，在目标用户的流量高于其所需的流量范围，即心室辅助装置100以超过血液流入的流速运行时，心室辅助装置100将在左心室128内产生抽吸事件，导致左心室128塌陷并且基本上没有血液，从而无法为目标用户提供足够的血液循环；在目标用户的流量低于其所需的流量范围，即心室辅助装置100以低于血液流入的流速运行时，左心室的负荷会逐渐增加，甚至超过左心室128的负载能力，影响目标用户的生命安全。
可选的，所述根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常，包括：获取目标瞬时流量，所述目标瞬时流量为当前所述心室辅助装置以所述目标转速运行的瞬时流量；若所述目标瞬时流量处于所述目标流量范围，则确定所述目标转速正常；否则，根据所述目标流量曲线获取所述目标用户在第一时长内目标流量参数，在所述目标流量参数和/或所述目标瞬时流量满足目标条件时，确定所述目标转速异常。
目标转速异常可包括：目标转速过高导致当前目标用户存在严重的抽吸问题、目标转速过高导致当前目标用户存在轻微的抽吸问题、目标转速过高但当前目标用户暂未出现异常问题、目标转速过低导致当前目标用户存在卸载不足问题，目标转速过低但当前目标用户暂未存在异常问题。
其中，所述目标流量参数包括脉动指数周期和最大流量幅值差；所述目标条件包括以下任意一种：所述脉动指数周期小于预设周期；所述最大流量幅值差小于第一阈值；所述脉动指数小于预设指数、且所述最大流量幅值差小于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述目标瞬时流量小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值。
控制单元将实时采集的心室辅助装置100的瞬时流量与目标流量范围进行比较，以判断目标转速是否异常。具体为：当目标瞬时流量处于目标流量范围内时，则表示当前心室辅助装置100的转速正常；当目标瞬时流量超出目标流量范围时，心室辅助装置100的转速可能过高导致左心室内血流量不足，或者心室辅助装置100的转速过低导致左心室128卸载不足的异常问题。
进一步，为确保用户安全，控制单元可获取与流量相关的参数，以先确定是否心室辅助装置100的运行导致目标用户的左心室128存在严重的抽吸问题。其中与流量相关的参数可包括脉动指数周期和最大流量幅值差，该脉动指数周期和最大流量幅值差可从目标流量曲线中检测得到。
在目标瞬时流量低于目标流量范围时，控制单元分别将目标流量参数和目标瞬时流量与其对应的阈值进行比较，进而在脉动指数周期、最大流量幅值差和目标瞬时流量满足目标条件时，确定目标转速过高，导致目标用户的左心室存在严重的抽吸或过吸问题。
具体为，将脉动指数周期与预设周期比较、将最大流量幅值差分别与第一阈值和第二阈值比较、将目标瞬时流量与第三阈值比较、将脉动指数与预设指数比较。若脉动指数周期小于预设周期，则确定目标转速过高、存在严重的抽吸或过吸问题；若最大流量幅值差小于第一阈值，则确定目标转速过高、存在严重的抽吸或过吸问题；若脉动指数小于预设指数、且最大流量幅值差小于第二阈值，则确定目标转速过高、存在严重的抽吸或过吸问题；若目标瞬时流量小于第三阈值，则确定目标转速过高、存在严重的抽吸或过吸问题。
示例的，第一阈值可设置为1LPM，第二阈值可设置为2 LPM，第三阈值可设置为0。预设周期可为30，预设指数可为40。
可选的，在确定所述目标转速异常后，所述方法还包括：若第i瞬时流量小于所述第三阈值，将第i转速降低目标速度步进，所述第i瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第i转速运行时的瞬时流量，所述i为正整数；令i=i+1，重复上述步骤，直至所述第i转速小于或等于所述目标转速的k倍，所述k大于0且小于1；其中i=1时，所述第i转速为所述目标转速，所述第i瞬时流量为所述目标瞬时流量。
在控制单元判断目标用户存在严重的抽吸问题时，控制单元可周期性地降低心室辅助装置100转速，直至心室辅助装置100的瞬时流量均大于第三阈值。具体为：将目标转速减小目标速度步进，然后查看转速减小目标速度步进后心室辅助装置100的瞬时流量是否在该周期时间内均大于第三阈值。若瞬时流量在该周期时间内均大于第三阈值，则将心室辅助装置100的转速确定为减小目标速度步进后的转速；否则在下一周期继续将心室辅助装置100的转速减小目标转速步进，直至心室辅助装置100的转速减小至目标转速的k倍。
其中，k可根据目标用户的体表面积以及心衰程度设置，例如k可设置为0.7、0.8、0.85、0.9等数值。示例的，k为0.7。
在一种可能的示例中，所述方法还包括：将第j转速增加目标速度步进，所述j为正整数；若第j+1瞬时流量大于第j瞬时流量，所述第j+1瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第j转速增加所述目标速度步进运行的瞬时流量，确定所述心室辅助装置运行正常，并令j=j+1，重复上述步骤，直至所述第j+1转速小于或等于所述目标转速的n倍，所述n大于1；若所述第j+1瞬时流量小于或等于所述第j瞬时流量，则确定所述目标转速异常；其中j=1时，所述第j转速为所述目标转速，所述第j瞬时流量为所述目标瞬时流量。
其中，在目标瞬时流量超出目标流量范围时，控制单元可先判断目标用户的左心室128是否存在严重的抽吸或过吸问题。在目标用户的左心室128不存在严重的抽吸或过吸问题后，再判断目标用户的左心室128是否存在轻微抽吸或卸载不足的问题。
判断目标用户时长存在轻微抽吸问题，控制单元可先周期性地将目标转速增加目标速度步进，然后查看心室辅助装置100的转速增加目标速度步进后的泵送流量的变化。若增加目标速度步进后的泵送流量随转速的增加而增加，则可确定目标用户当前不存在轻微的抽吸问题，并在下一周期继续将心室辅助装置100的转速增加目标转速步进，直至心室辅助装置100的转速增加为目标转速的n倍；若增加目标速度步进后的泵送流量随转速的增加而不增加，则可确定目标用户当前存在轻微的抽吸问题。
进一步地，在逐渐增加心室辅助装置100转速的过程中，控制单元还可比较每次增加目标转速步进后心室辅助装置100的平均流量的变化量，该平均流量可以是周期时间内瞬时流量的平均值。若第j次增加目标转速步进后的平均流量小于第j-1次增加目标转速步进后的平均流量，则可将心室辅助装置100确定为第j-1次增加目标转速步进后的转速。
在目标用户的左心室存在轻微抽吸问题时，控制单元可周期性地降低心室辅助装置100的转速，以避免目标用户发生严重的抽吸问题。控制单元可控制当前心室辅助装置100的转速减小目标转速步进，若减小目标转速步进后心室辅助装置100泵送的流量随转速的增加而增加，则将心室辅助装置100的转速确定为减小目标转速步进后的转速；若减小目标转速步进后心室辅助装置100泵送的流量随转速的增加而不增加，则在下一周期继续将心室辅助装置100的转速减小目标转速步进，直到心室辅助装置100的转速减小至目标转速的k倍。
在本申请中，控制单元可根据目标用户的机体信息在不同活动状态下所需的流量范围检测心室辅助装置100的转速是否异常，可提高异常检测的精确性。在心室辅助装置100转速异常时，进一步判断目标用户是存在严重抽吸问题还是轻微抽吸问题，进而在不同程度的抽吸问题下，通过调节心室辅助装置100转速来调节心室辅助装置的流量，防止目标用户发生严重事故，降低异常风险。
其中，n和目标转速步进可根据目标用户的体表面积以及心衰程度设置，例如n可设置为1.1、1.3、1.5、1.8等数值，目标转速步进可设置10rpm/min、15rpm/min、20rpm/min、30rpm/min。示例的，n为1.2，目标转速步进为20rpm/min。
示例的，在控制单元对心室辅助装置的转速调节超过预设时间，而目标用户的左心室仍存在轻微抽吸问题时，控制单元可进行报警，以提示医护人员当前目标用户存在轻微抽吸问题。在本申请中，可用不同的灯光颜色和/或声音大小来对目标用户存在的轻微抽吸问题、严重抽吸问题、流量不在范围内分别进行报警提示。
在本申请中，确定在心室辅助装置100以目标转速运行时泵送的流量超过目标用户所需的流量，但目标用户暂未出现异常问题，或者心室辅助装置100以目标转速运行时泵送的流量低于目标用户所需的流量导致目标用户左心室128过载时，控制单元可对心室辅助装置100的流量进行微调。在目标瞬时流量低于目标流量范围时，可增加心室辅助装置100的转速以增大流量；在目标瞬时流量高于目标流量范围时，则降低心室辅助装置100的转速以减小流量；当在目标瞬时流量处于目标流量范围内时，则停止调节。该微调是指增加或减小心室辅助装置100的转速的步进小于目标转速步进，如3rpm/min 、5 rpm/min、7rpm/min等。
进一步地，控制单元对心室辅助装置100的转速微调时，其增加心室辅助装置100的转速最高为目标转速的n倍，减小心室辅助装置100的转速最低为目标转速的k倍。且在控制单元对心室辅助装置100微调超过5min，心室辅助装置100的流量仍为处于目标流量范围内时，控制单元可向医护人员进行报警，以提示心室辅助装置100当前的流量不在正常范围内。
本申请通过在心室辅助装置100的泵送流量超出目标用户所需的流量范围时，可自动调节心室辅助装置100的转速以将泵送流量调节至目标用户所需的流量范围，在提高流量准确性的同时可防止抽吸或卸载不足问题的发生，增加用户的安全性。
在一种可能的示例中，所述方法还包括：获取目标压力流量曲线，所述目标压力流量曲线为所述心室辅助装置以所述目标转速运行时的压力流量曲线；根据所述目标压力流量曲线和所述目标流量曲线确定最大压差；若所述最大压差小于预设压差，则持续降低所述目标转速，直至所述最大压差大于或等于所述预设压差。
在本申请中，控制单元还可实时检测目标用户的脉压差幅值，以判断目标用户的主动脉瓣126在收缩期内是否打开，该脉压差为左心室压与主动脉压的差值。
在心室辅助装置100出厂前，可将心室辅助装置100放入到测试***中进行测试，测量在不同转速下心室辅助装置100的出口压力与入口压力的压差与泵送流量的关系曲线，即预先测量心室辅助装置100的多个压力流量曲线，并将不同转速的压力流量曲线存储到控制单元中。当心室辅助装置100运行时，控制单元通过目标转速可以从存储的多个压力流量曲线中查找目标转速所对应的目标压力流量曲线，进而根据目标流量曲线确定在目标转速下的压差曲线。
控制单元可从压差曲线中查找最大压差，若最大压差小于预设压差，则表示目标用户在心动周期的收缩期间主动脉瓣126未打开过，也表明心室辅助装置100的转速过高，导致在收缩期间左心室压未上升超过主动脉压，使得主动脉瓣126在收缩期间也一直处于关闭。因此控制单元在检测到最大压差小于预设压差时，可周期性的减小心室辅助装置100的转速或流量，直至最大压差大于或等于预设压差。
其中，预设压差可为正常人在收缩期间左心室压与主动脉压的平均压差值。
进一步地，若控制单元在预设时间内调节心室辅助装置100的转速和流量仍未使最大压差大于或等于预设压差，则控制单元可向医护人员报警，以提示目标用户当前主动脉瓣126未打开，可能会造成血栓的风险。
可以看出，本申请提出了一种异常检测方法，获取目标流量曲线和目标信息，该目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，该目标信息为使用心室辅助装置的目标用户的机体信息；根据目标流量曲线和目标信息估计目标用户的目标流量范围；以及根据目标流量范围判断当前心室辅助装置是否存在异常事件。本申请通过用户的机体信息和心室辅助装置泵送的流量变化确定用户所需的流量范围，进而根据所需的流量范围判断心室辅助装置的转速是否异常导致目标用户存在左心室抽吸问题或卸载不足问题，可以防止对用户造成不可挽回的损伤，提高用户安全。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
示例的，本申请提供一种控制电路，该控制电路包括具有一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息；根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常。
可选的，所述目标信息包括体重和身高；所述根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围，包括：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围。
可选的，所述根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常，包括：获取目标瞬时流量，所述目标瞬时流量为当前所述心室辅助装置以所述目标转速运行的瞬时流量；若所述目标瞬时流量处于所述目标流量范围，则确定所述目标转速正常；否则，根据所述目标流量曲线获取所述目标用户在第一时长内目标流量参数，在所述目标流量参数和/或所述目标瞬时流量满足目标条件时，确定所述目标转速异常。
可选的，所述目标流量参数包括脉动指数周期和最大流量幅值差；所述目标条件包括以下任意一种：所述脉动指数周期小于预设周期；所述最大流量幅值差小于第一阈值；所述脉动指数小于预设指数、且所述最大流量幅值差小于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述目标瞬时流量小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值。
可选的，所述方法还包括：将第j转速增加目标速度步进，所述j为正整数；若第j+1瞬时流量大于第j瞬时流量，所述第j+1瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第j转速增加所述目标速度步进运行的瞬时流量，确定所述心室辅助装置运行正常，并令j=j+1，重复上述步骤，直至所述第j+1转速小于或等于所述目标转速的n倍，所述n大于1；若所述第j+1瞬时流量小于或等于所述第j瞬时流量，则确定所述目标转速异常；其中j=1时，所述第j转速为所述目标转速，所述第j瞬时流量为所述目标瞬时流量。
可选的，在确定所述目标转速异常后，所述方法还包括：若第i瞬时流量小于所述第三阈值，将第i转速降低目标速度步进，所述第i瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第i转速运行时的瞬时流量，所述i为正整数；令i=i+1，重复上述步骤，直至所述第i转速小于或等于所述目标转速的k倍，所述k大于0且小于1；其中i=1时，所述第i转速为所述目标转速，所述第i瞬时流量为所述目标瞬时流量。
可选的，所述方法还包括：获取目标压力流量曲线，所述目标压力流量曲线为所述心室辅助装置以所述目标转速运行时的压力流量曲线；根据所述目标压力流量曲线和所述目标流量曲线确定最大压差；若所述最大压差小于预设压差，则持续降低所述目标转速，直至所述最大压差大于或等于所述预设压差。
示例的，本申请还提供一种心室辅助装置，所述心室辅助装置包括：
壳体；
设置在所述壳体内的叶轮；
控制所述叶轮悬浮旋转的控制单元，所述控制单元用于：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为所述心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常。
示例的，本申请还提供一种医疗设备，该医疗设备包括上述所述控制单元或心室辅助装置。
其中，上述各个方案的控制电路具有实现上述方法中医疗设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。
在本申请的实施例，控制电路也可以是芯片或者芯片***，例如：片上***（system on chip，SoC）。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图，该医疗设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。
上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息；根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常。
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
应理解，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU），该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解，本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项（个），可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者TRP等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种控制单元，其特征在于，所述控制单元包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息，所述目标信息包括体重和身高；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常；
其中，所述根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围，包括：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围；
所述根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常，包括：获取目标瞬时流量，所述目标瞬时流量为当前所述心室辅助装置以所述目标转速运行的瞬时流量；若所述目标瞬时流量处于所述目标流量范围，则确定所述目标转速正常；否则，根据所述目标流量曲线获取所述目标用户在第一时长内目标流量参数，在所述目标流量参数和/或所述目标瞬时流量满足目标条件时，确定所述目标转速异常；
所述目标流量参数包括脉动指数周期和最大流量幅值差；所述目标条件包括以下任意一种：所述脉动指数周期小于预设周期；所述最大流量幅值差小于第一阈值；所述脉动指数小于预设指数、且所述最大流量幅值差小于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述目标瞬时流量小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述控制单元还用于：
将第j转速增加目标速度步进，所述j为正整数；
若第j+1瞬时流量大于第j瞬时流量，所述第j+1瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第j转速增加所述目标速度步进运行的瞬时流量，确定所述心室辅助装置运行正常，并令j=j+1，重复上述步骤，直至所述第j+1转速小于或等于所述目标转速的n倍，所述n大于1；
若所述第j+1瞬时流量小于或等于所述第j瞬时流量，则确定所述目标转速异常；
其中j=1时，所述第j转速为所述目标转速，所述第j瞬时流量为所述目标瞬时流量。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元，其特征在于，在确定所述目标转速异常后，所述控制单元还用于：
若第i瞬时流量小于所述第三阈值，将第i转速降低目标速度步进，所述第i瞬时流量为所述心室辅助装置以所述第i转速运行时的瞬时流量，所述i为正整数；
令i=i+1，重复上述步骤，直至所述第i转速小于或等于所述目标转速的k倍，所述k大于0且小于1；
其中i=1时，所述第i转速为所述目标转速，所述第i瞬时流量为所述目标瞬时流量。
4.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述控制单元还用于：
获取目标压力流量曲线，所述目标压力流量曲线为所述心室辅助装置以所述目标转速运行时的压力流量曲线；
根据所述目标压力流量曲线和所述目标流量曲线确定最大压差；
若所述最大压差小于预设压差，则持续降低所述目标转速，直至所述最大压差大于或等于所述预设压差。
5.根据权利要求4所述的控制单元，其特征在于，所述预设压差为正常人在心脏收缩期间内的左心室压与主动脉压的平均压差值。
6.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述目标转速异常包括：所述目标转速异常导致所述目标用户存在抽吸问题、或存在左心室血流量不足问题、或存在卸载不足问题，或者所述目标转速异常且所述目标用户未存在异常问题。
7.根据权利要求6所述的控制单元，其特征在于，在所述目标流量参数和/或所述目标瞬时流量满足目标条件时，确定所述目标转速异常方面，所述控制单元具体用于：
若所述目标瞬时流量高于所述目标流量范围，则确定所述目标转速低导致所述目标用户存在所述卸载不足问题，或所述目标转速高导致所述目标用户存在所述左心室血流量不足问题；
若所述目标瞬时流量低于所述目标流量范围，且满足以下任一种：所述脉动指数周期小于所述预设周期，所述最大流量幅值差小于所述第一阈值，所述脉动指数小于所述预设指数、且所述最大流量幅值差小于所述第二阈值，所述目标瞬时流量小于所述第三阈值，则确定所述目标转速高导致所述目标用户存在所述抽吸问题。
8.一种心室辅助装置，其特征在于，所述心室辅助装置包括：
壳体；
设置在所述壳体内的叶轮；
控制所述叶轮悬浮旋转的控制单元，所述控制单元用于：
获取目标流量曲线和目标信息，所述目标流量曲线为所述心室辅助装置以目标转速运行时的流量曲线，所述目标信息为使用所述心室辅助装置的目标用户的机体信息，所述目标信息包括体重和身高；
根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围；
根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常；
其中，所述根据所述目标流量曲线和所述目标信息估计所述目标用户的目标流量范围，包括：根据所述目标流量曲线计算所述目标用户的脉动指数；根据所述体重和所述身高计算所述目标用户的体表面积；根据所述脉动指数和所述体表面积估计所述目标流量范围；
所述根据所述目标流量范围判断所述目标转速是否异常，包括：获取目标瞬时流量，所述目标瞬时流量为当前所述心室辅助装置以所述目标转速运行的瞬时流量；若所述目标瞬时流量处于所述目标流量范围，则确定所述目标转速正常；否则，根据所述目标流量曲线获取所述目标用户在第一时长内目标流量参数，在所述目标流量参数和/或所述目标瞬时流量满足目标条件时，确定所述目标转速异常；
所述目标流量参数包括脉动指数周期和最大流量幅值差；所述目标条件包括以下任意一种：所述脉动指数周期小于预设周期；所述最大流量幅值差小于第一阈值；所述脉动指数小于预设指数、且所述最大流量幅值差小于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述目标瞬时流量小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值。
9.一种医疗设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器存储有一个或多个程序，并且所述一个或多个程序由所述处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-6任一项所述的控制单元所执行步骤的指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-6任一项所述的控制单元所执行的步骤。
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