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1、10申请公布号CN104043153A43申请公布日20140917CN104043153A21申请号201410274559322申请日20140618A61M1/10200601G05D27/0220060171申请人冯森铭地址528400广东省中山市火炬开发区健康路1号72发明人冯森铭74专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人张海文54发明名称一种用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法57摘要本发明公开了一种用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法，通过检测机体所处运动状态下的血压与流量数据，以半自动按键控制或全自动软件控制输出调节信号，然后进驱动电路输出电压信。
2、号作用于电机定子绕组，建立新的电磁场，从而改变转子的转矩和转速，达到调节血泵中血液的血压和流速的目的。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号CN104043153ACN104043153A1/1页21一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，作用于人工心脏的血泵，血泵由电机驱动，其特征在于包括一信号采集器、一控制芯片和一驱动电路，该信号采集器用于采集血泵中血液的血压和流量数据并将采集到的数据传输给控制芯片；该控制芯片以所述血压和流量数据以及机体所处运动状态作为判断依据，输出控制信号给驱动电路，该驱。
3、动电路用于驱动所述电机的转矩和转速以调节血泵中血液的血压和流量。2根据权利要求1所述的一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，其特征在于所述信号采集器为压力传感器和流速传感器。3根据权利要求1所述的一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，其特征在于所述信号采集器为电机自带的编码器，该编码器将电机的转矩和转速反馈给控制芯片，所述电机的转矩和转速与血泵中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控制芯片根据电机的转矩和转速计算出血泵中血液的血压和流速。4根据权利要求1所述的一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，其特征在于所述控制芯片输出控制信号经驱动电路转化为电压信号，驱动电路输出该电压信号给电机的定子绕组以。
4、调节电机转子的转矩和转速。5一种应用于权利要求1所述装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤S1、采集血泵中血液的血压与流量数据；S2、控制芯片以机体所处运动状态为基础，针对血压与流量数据进行分析判断，当血压和与流量数据与所处运动状态不匹配时，输出该运动状态下控制电机相应工作数据的指令给驱动电路；S3、驱动电路将所述指令转化为电压信号，然后输出给电机的定子绕组；S4、定子绕组根据所述电压信号建立新的电磁场，电机的转子随所述电磁场的改变而改变转矩与转速；S5、血泵中血液的血压与流量变化到所述运动状态下的设定值。6根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述步骤S1中血压与流量数据的采集是通过压力传。
5、感器和流速传感器设置于血泵内腔检测所得。7根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述步骤S1中血压与流量数据的采集是通过电机自带的编码器获取，该编码器将电机的转矩和转速反馈给控制芯片，所述电机的转矩和转速与血泵中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控制芯片根据电机的转矩和转速计算出血泵中血液的血压和流速。8根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述步骤S2中处理过程为半自动处理，当S1中血压和流速数据传输至控制芯片后，该数据通过显示装置显示出来，再由用户根据该数据和机体所处运动状态进行手动按键调节，输出相应的电机控制信号给驱动电路。9根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述步骤S2中处理。
6、过程为全自动处理，由振动传感器检测机体所处运动状态，当S1中血压和流速数据传输至控制芯片后，控制芯片将该数据与存储器数据库中所述运动状态下的数据对比分析，若二者不相同或不相近似，则找出与该运动状态相匹配的控制指令，然后输出该控制指令给驱动电路；若二者相同或相近似，则不输出控制指令。10根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于所述数据库中预存有不同运动状态下的血压和流速数据以及与之相对应的电机控制指令。权利要求书CN104043153A1/3页3一种用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法技术领域0001本发明涉及生物医学工程技术领域的人工心脏，尤其是一种用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制。
7、方法。背景技术0002世界卫生组织统计显示，心血管疾病一直是威胁人类健康的第一杀手，占全球总死亡人数的30左右，治疗终末期心衰的有效途径是心脏移植或采用植入式辅助人工心脏。0003人工心脏的核心部分是血泵，由血泵提供压力将血液经血管传输至身体各器官与组织，在此，由于血泵不等同于真实的心脏，没有自调节功能，在不同运动状态下（如静止、行走、跑步等）机体就需要相应的血压与流量，因此，有必要发明一种控制血泵工作的控制器与控制方法，以适应现实存在的不同运动状态血压与流量需求。发明内容0004为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法。0005本发明采用的技术方案。
8、是一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，作用于人工心脏的血泵，血泵由电机驱动，其特征在于包括一信号采集器、一控制芯片和一驱动电路，该信号采集器用于采集血泵中血液的血压和流量数据并将采集到的数据传输给控制芯片；该控制芯片以所述血压和流量数据以及机体所处运动状态作为判断依据，输出控制信号给驱动电路，该驱动电路用于驱动所述电机的转矩和转速以调节血泵中血液的血压和流量。0006进一步的，所述信号采集器具有两个实施例，第一实施例为压力传感器和流速传感器；所述信号采集器第二实施例则为电机自带的编码器，该编码器将电机的转矩和转速反馈给控制芯片，所述电机的转矩和转速与血泵中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控。
9、制芯片根据电机的转矩和转速计算出血泵中血液的血压和流速。0007具体的，所述控制芯片输出控制信号经驱动电路转化为电压信号，驱动电路输出该电压信号给电机的定子绕组以调节电机转子的转矩和转速。0008基于同一个发明构思，本发明还保护一种应用于上述装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤S1、采集血泵中血液的血压与流量数据；S2、控制芯片以机体所处运动状态为基础，针对血压与流量数据进行分析判断，当血压和与流量数据与所处运动状态不匹配时，输出该运动状态下控制电机相应工作数据的指令给驱动电路；S3、驱动电路将所述指令转化为电压信号，然后输出给电机的定子绕组；S4、定子绕组根据所述电压信号建立新的电磁场，电。
10、机的转子随所述电磁场的改变而改变转矩与转速；S5、血泵中血液的血压与流量变化到所述运动状态下的设定值。说明书CN104043153A2/3页40009所述步骤S1中血压与流量数据的采集具有两种方式，其一是通过压力传感器和流速传感器设置于血泵内腔检测所得；其二，所述步骤S1中血压与流量数据的采集是通过电机自带的编码器获取，该编码器将电机的转矩和转速反馈给控制芯片，所述电机的转矩和转速与血泵中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控制芯片根据电机的转矩和转速计算出血泵中血液的血压和流速。0010类似的，所述步骤S2中处理过程也具有两种实施方式，其一为半自动处理，当S1中血压和流速数据传输至控制芯片后，。
11、该数据通过显示装置显示出来，再由用户根据该数据和机体所处运动状态进行手动按键调节，输出相应的电机控制信号给驱动电路。0011其二，所述步骤S2中处理过程为全自动处理，由振动传感器检测机体所处运动状态，当S1中血压和流速数据传输至控制芯片后，控制芯片将该数据与存储器数据库中所述运动状态下的数据对比分析，若二者不相同或不相近似，则找出与该运动状态相匹配的控制指令，然后输出该控制指令给驱动电路；若二者相同或相近似，则不输出控制指令。0012如上所述，所述数据库中预存有不同运动状态下的血压和流速数据以及与之相对应的电机控制指令。0013本发明的有益效果本发明用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法，。
12、通过检测机体所处运动状态下的血压与流量数据，以半自动按键控制或全自动软件控制输出调节信号，然后进驱动电路输出电压信号作用于电机定子绕组，建立新的电磁场，从而改变转子的转矩和转速，达到调节血泵中血液的血压和流速的目的。附图说明0014下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。0015图1是本发明控制装置及血泵作用时的第一实施例原理框图；图2是本发明控制装置及血泵作用时的第二实施例原理框图；图3是本发明控制方法的流程图。具体实施方式0016如图1图2所示，为一种用于人工心脏压力与流量控制的装置，作用于人工心脏的血泵10，血泵10由电机驱动，包括一信号采集器20、一控制芯片30和一驱动电路4。
13、0，该信号采集器20用于采集血泵10中血液的血压和流量数据并将采集到的数据传输给控制芯片30；该控制芯片30以所述血压和流量数据以及机体所处运动状态作为判断依据，输出控制信号给驱动电路40，该驱动电路40用于驱动所述电机的转矩和转速以调节血泵10中血液的血压和流量。0017如图所示，所述信号采集器20具有两个实施例，第一实施例为压力传感器和流速传感器，分别检测血压和流量数据；所述信号采集器20第二实施例则为电机自带的编码器50，该编码器50将电机的转矩和转速反馈给控制芯片30，所述电机的转矩和转速与血泵10中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控制芯片30根据电机的转矩和转速计算出血泵10中血液。
14、的血压和流速。0018具体的，所述控制芯片30输出控制信号经驱动电路40转化为电压信号，驱动电路说明书CN104043153A3/3页540输出该电压信号给电机的定子绕组60以调节电机转子70的转矩和转速。0019如图3所示，基于同一个发明构思，本发明还保护一种应用于上述装置的控制方法，包括以下步骤S1、采集血泵10中血液的血压与流量数据；S2、控制芯片30以机体所处运动状态为基础，针对血压与流量数据进行分析判断，当血压和与流量数据与所处运动状态不匹配时，输出该运动状态下控制电机相应工作数据的指令给驱动电路40；S3、驱动电路40将所述指令转化为电压信号，然后输出给电机的定子绕组60；S4、定。
15、子绕组60根据所述电压信号建立新的电磁场，电机的转子70随所述电磁场的改变而改变转矩与转速；S5、血泵10中血液的血压与流量变化到所述运动状态下的设定值。0020所述步骤S1中血压与流量数据的采集具有两种方式，其一是通过压力传感器和流速传感器设置于血泵10内腔检测所得；其二，所述步骤S1中血压与流量数据的采集是通过电机自带的编码器50获取，该编码器50将电机的转矩和转速反馈给控制芯片30，所述电机的转矩和转速与血泵10中血液的血压和流速呈对应函数的关系，控制芯片30根据电机的转矩和转速计算出血泵10中血液的血压和流速。0021类似的，所述步骤S2中处理过程也具有两种实施方式，其一为半自动处理，。
16、当S1中血压和流速数据传输至控制芯片30后，该数据通过显示装置80显示出来，再由用户根据该数据和机体所处运动状态进行手动按键90调节，输出相应的电机控制信号给驱动电路40。0022其二，所述步骤S2中处理过程为全自动处理，由振动传感器检测机体所处运动状态，当S1中血压和流速数据传输至控制芯片30后，控制芯片30将该数据与存储器数据库中所述运动状态下的数据对比分析，若二者不相同或不相近似，则找出与该运动状态相匹配的控制指令，然后输出该控制指令给驱动电路40；若二者相同或相近似，则不输出控制指令。0023如上所述，所述数据库中预存有不同运动状态下的血压和流速数据以及与之相对应的电机控制指令。002。
17、4本发明用于人工心脏压力与流量控制的装置与控制方法，通过检测机体所处运动状态下的血压与流量数据，以半自动按键90控制或全自动软件控制输出调节信号，然后进驱动电路40输出电压信号作用于电机定子绕组60，建立新的电磁场，从而改变转子70的转矩和转速，达到调节血泵10中血液的血压和流速的目的。0025以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。说明书CN104043153A1/3页6图1说明书附图CN104043153A2/3页7图2说明书附图CN104043153A3/3页8图3说明书附图CN104043153A。