[发明专利]用于药液推注的预测自适应控制方法及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及临床手术推药自控技术领域，特别涉及一种用于药液推注的预测自适应控制方法及其控制系统。

背景技术

目前，临床上对癌症的治疗，普遍采用的是经血管介入注药的化学疗法，即在数字减影X光机（DSA）的监控下穿刺、插管，将导管引入给肿瘤供血动脉分支入口，在导管入口端推注化疗药。该方法最先用于心血管疾病，以后很快应用到神经系统、肿瘤等全身各部位多种疾病诊断与治疗。在我国介入治疗用于肿瘤特别多，已占介入治疗大部分，已成为肿瘤综合治疗中一种常用的疗法。介入方式也从血管性介入到肺动肺介入、支气管动脉介入，腔内介入，肿瘤内直接介入。

当前临床上经血管介入推药时，普遍存在着只关注肿瘤病灶、癌细胞，因而采取了以消灭癌细胞为目标，用简单手推式注射器进行大剂量、高速灌注的攻击性推药化疗。但利用这种传统手工推药方式时，药液进入血管后便跟随着血管内血液流动方向流向全身各部，无法与病人的血压值、心率等会随着病人自身的调节机制做出反应而改变的参数相联系，使得药液只有部分进入病变肿瘤血管，造成该药液既杀了癌细胞、也杀了正常细胞的结果；并且推药过程中，药液的推进量过大或者速度过快还会引发诸多临床问题，不但增加病人的经济负担，也增加了医护人员的工作量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种可减少伤害健康组织的用于药液推注的预测自适应控制方法及其控制系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于药液推注的预测自适应控制方法，包括以下步骤：

（1）采集血压值：通过主控制模块中的检测模块实时采集人体血压值，以递推的方式储存至主控制模块中的内存区形成血压值数组；

（2）得到相关参数：主控制模块中的识别模块通过识别血压值数组得到实时的心动周期及周期中的特征参数；通过体检得到患者的病征参数；

（3）计算推药时刻：根据病征参数设置推药时刻；主控制模块根据推药时刻、实时的心动周期及周期中的特征参数，通过预测控制算法计算出下一个心动周期中的推药时刻t_r(k+1)；

（4）启动药液推注模块：主控制模块将计算出的下一个心动周期中的推药时刻t_r(k+1)发送至药液推注模块中的微控制器，所述微控制器根据该推药时刻并提前t_delay，启动药液推注模块中微推注器进行药液推注，所述t_delay为药液推注模块的时延；

（5）推注的自适应：检测模块采集新的血压值，将新得到的采样血压值、新识别出的心动周期及周期中的特征参数与之前采集的血压值、心动周期及周期中的特征参数加权平均，更新预测控制算法的参数，实现药液预测控制推注的自适应性。

依据解算出的心动周期及周期中的特征参数，预测在下一心动周期中推出的药液进入血管入口处的时相，提前启动药液推注模块的时间，可方便医护人员快速处理。推药时刻根据患者的血压值、心动周期及周期中的特征参数相关联，可即时调整推药时刻，避免造成患者的不适而影响治疗后果。

优选的，上述用于药液推注的预测自适应控制方法中，所述步骤（1）中，递推的方式是指采样新血压值进入血压值数组时，同时丢掉一组最早的采样血压值，使血压值数组的维数保持不变。

优选的，上述用于药液推注的预测自适应控制方法中，所述步骤（3）中，下一个心动周期中的推药时刻t_r(k+1)通过等式t_r(k+1)'=t_r(k)+Tm(k)+