[发明专利]表面肌电信号作为同步信号触发体外膈肌起搏器的方法及装置

摘要

本发明公开了一种表面肌电信号作为同步信号触发体外膈肌起搏器的方法及装置,该方法包括以下步骤1)、采集吸气肌的表面肌电信号；2)、进行包络计算，使用均方根算法实现，采取包络值大于阈值表示肌肉收缩，阈值根据一定时段包络值的均值确定；3)、产生同步信号，可以利用同步信号触发体外膈肌起搏器的信号输出。本发明通过以上手段提高了控制精度，实现了更为稳定的表面肌电信号作为同步信号从而触发体外膈肌起搏器。

主权项

一种表面肌电信号作为同步信号触发体外膈肌起搏器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)、功能需求及参数取值a、对体表膈肌肌电测量电路的输出信号进行采样和AD转换，精度为12bit，采样频率初选4K/s；b、对信号作四阶低通滤波和工频陷波处理；c、计算肌电包络，并形成同步信号，以此同步信号控制体外膈肌起搏器的信号输出；2)、滤波、包络计算和同步信号产生算法d、四阶低通滤波与工频陷波低通滤波和工频陷波，其脉冲传递函数为：G(z)=a0+a1z-1+a2z-2+a3z-3+a4z-4+a5z-5+a6z-61+b1z-1+b2z-2+b3z-3+b4z-4+b5z-5+b6z-6---(1)]]>其中G(z)表示系统输出变量的脉冲序列的z变换，滤波器输入和输出分别记为u和y，则其差分方程表示为：y(k)＝‑b1y(k‑1)‑b2y(k‑2)‑b3y(k‑3)‑b4y(k‑4)‑b5y(k‑5)‑b6y(k‑6)+a0u(k)+a1u(k‑1)+a2u(k‑2)+a3u(k‑3)+a4u(k‑4)+a5u(k‑5)+a6u(k‑6)  (2)其中，参数可根据巴特沃斯低通滤波器或连续信号滤波器离散化设计方法来确定；e、包络计算包络计算借鉴了均方根算法实现，其计算方法为：Sum(k)=Σi=015|y(k-i)|---(3)]]>En(k)＝0.125En(k‑3)+0.25En(k‑2)+0.25En(k‑1)+0.125Sum(k‑2)+0.125Sum(k‑1)+0.125Sum(k)(4)取En(k)作为当前时刻的包络值，包络值大于阈值表示膈肌收缩，阈值根据一定时段包络值的均值确定；f、同步信号产生程序自动统计当前168ms内包络的均值，以此作为判断的阈值，程序按帧处理数据，单帧平均包络计算方法为：Avg(k)=17Σi=17En(k-i)---(5)]]>其中，En(k‑i)为式(4)所得包络值，进而确定阈值Threshold；Threshold=16Σk=16Avg(k)---(6)]]>同步信号产生的条件为：Avg(k)＞c2Threshold且短时过零率cnt＞4，其中，比例系数c2可通过参数设置进行更改；3)、同步信号控制体外膈肌起搏器的信号输出上述过程生成的同步信号用来控制体外膈肌起搏器的信号输出，当同步信号的电平为高时，电子开关接通使体外膈肌起搏器的治疗信号输出；当同步信号的电平为低时，电子开关断开使体外膈肌起搏器的治疗信号不能输出；通过表面肌电信号作为同步信号触发体外膈肌起搏器的信号输出。