[发明专利]中心血压波形重建模型及重建方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种血压波形重建模型及重建方法，尤其涉及一种中心血压波形重建模型及重建方法。

【背景技术】

升主动脉(ascending aorta)处的中心血压波形是临床最重要的心血管生理参数之一。中心血压直接影响着心脏和脑部的血液循环和心脑血管的健康。例如，中心血压的长期异常可造成心室重构、心血管肥大等多种病变，并且中心血压的某些变化可直接引发冠状动脉和颈动脉处的粥样硬化斑块破裂，引发心脑血管急性事件。其次，中心血压的形态特征还携带着丰富的系统血管健康信息，例如，中心脉搏压和增强指数(augment index，AI)反映着系统动脉血管硬化度，为发现全身性动脉粥样硬化和血管系统的其他病变提供了有价值的参考。因此，密切监测升主动脉处中心血压波形对于心脑血管疾病患者的早期发现和心脑血管急性事件的早期预警至关重要。

中心血压波形可以通过血管穿刺和导管插入直接测量，但该测量过程会造成创伤，会给病人带来疼痛，除危重病人或术中需要外，临床上一般不采用。目前，临床上使用袖带式血压计可以在上臂处间接近似测得中心收缩压和和舒张压，但这两个血压值不能代替中心血压波形全面反映心血管系统的状态。外周血压波形可用多种无创方式获得。比如，张力测量法(tonometry)可在桡动脉、股动脉和颈动脉处连续测得血压波信号；基于容积钳原理的血压测量设备Finapres可在指尖连续获得血压波信号。

但是，由于血液脉动在从主动脉根部向血管系中各处传播的过程中会和动脉管壁相互作用而发生形变，末梢血管处的压力波形和中心血压波形有很大不同，不能准确获取中心血压波。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种无创且准确的中心血压波形重建方法。

此外，还有必要提供一种无创且准确的主动脉血压波形重建模型。

一种中心血压波形重建方法，包括如下步骤：

建立并采用双段串联传输线模型描述升主动脉与上臂血管末梢之间血压波的传输过程，所述双段串联传输线模型包括串联的第一传输线模型及第二传输线模型；

其中，所述第一传输线模型用于描述升主动脉至上臂血管的肱动脉分叉前的血压波传输过程，包括第一管道以及第一负载，所述第一管道用于描述血压波在肱动脉分叉前动脉血管内的近似无损传输过程，第一管道具有第一特征阻抗，第一负载用于描述从升主动脉到肱动脉分叉处的血压波反射效应；

所述第二传输线模型用于描述上臂血管桡动脉到上臂血管末梢之间的血压波传输过程，包括第二管道及第二负载，第二管道用于描述血压波在桡动脉内的近似无损传输过程，第二管道具有第二特征阻抗，第二负载用于描述桡动脉和上臂血管末梢处的血压波反射效应；

第一管道前端处血压波形为升主动脉处中心血压波形，第一管道后端血压波形为肱动脉分叉处血压波形，第二管道后端血压波形为上臂末梢处血压波形；

基于所述双段串联传输线模型，获取中心血压波形与上臂血管末梢处血压波形之间的关系；

测得并根据待测者上臂血管末梢处血压波形，结合中心血压波形和上臂末梢处血压波形之间的关系重建被测者的中心血压波形。

优选的，所述第一负载采用弹性腔模型，包括第一匹配阻抗、第一电阻以及第一电容，第一电阻与第一电容构成第一RC回路，第一匹配阻抗与第一管道和第一RC回路串联连接，所述第一匹配阻抗为第一特征阻抗的匹配阻抗。

优选的，所述第二负载采用弹性腔模型，包括第二匹配阻抗、第二电阻以及第二电容，第二电阻与第二电容构成第二RC回路，第二匹配阻抗与第二管道和第二RC回路串联连接，所述第二匹配阻抗为第二特征阻抗的匹配阻抗。

优选的，所述第一匹配阻抗与第一特征阻抗值相同，所述第二匹配阻抗与第二特征阻抗值相同。

优选的，所述基于所述双段串联传输线模型，获取中心血压波形与上臂末梢处血压波形之间的关系的步骤具体为：

基于所述双段串联传输线模型，获取升主动脉与上臂血管末梢之间血压波的传递函数；

根据所述传递函数，获取传递函数的时域等式，用时域等式描述中心血压波形和上臂末梢处血压波形的关系；

采用均值矫正参数，对中心血压波形进行均值矫正；

同步获取多组中心血压和上臂血管末梢处血压，估计时域等式中的参数和均值矫正参数，获取中心血压波形和上臂末梢处血压波形的关系。

优选的，所述均值矫正参数对于不同个体为固定不变的值。