[发明专利]一种无创中心动脉血压测量方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于医学检测技术领域，特别是涉及一种无创中心动脉血压波形测量系统。 

背景技术

中心动脉压（Central aortic pressure）指升主动脉根部血压。2006年，欧洲最大规模高血压研究ASCOT的亚组研究CAFE（Conduit Artery Function Evaluation）的研究结果显示,中心动脉压和中心脉压比外周肱动脉血压更能反映心脏负荷,与心血管事件的发生更加密切相关。近年，中心动脉压得到了医疗界越来越多的重视，欧洲高血压协会和欧洲心脏病协会联合发布的高血压管理指导手册已经将中心动脉压作为血压管理的单独指标。 

准确的中心动脉血压估计是心血管领域的关键技术。现有获取中心动脉血压的方法分为有创方式和无创方式两大类。有创方法是指采用导管介入法直接获取中心动脉血压。该方法主要用于急救领域、心血管外科和重症监护病房等领域，具有准确直观的优点；但该方法具有创伤性，且需要专业人员进行操作，不易大范围应用。人体中心动脉血压不能无创测量，无创方法主要通过对桡动脉血压波形等生理信号的分析，估计得到中心动脉血压。 

由O'Rourke撰写的美国专利5,265,011提出了一种通用传递函数（GTF）法，通过对大样本数据的分析，估计得到中心动脉压-桡动脉压的通用传递函数，从测量到的桡动脉血压，利用GTF估计得到被试者的中心动脉血压。该方法已经被澳大利亚AtCor Medical公司的产品SphygmoCor采用。O'Rourke还有一系列类似技术，包括美国专利7,628,758等。新加坡HealthSTATS提出了多点移动平均（N-Point Moving Average）法，对人体桡动脉血压波形进行N点移动平均处理（N为采样率的四分之一）后得到人体中心动脉血压波形。 

上述方法虽然得到了大量临床试验的验证，但存在以下问题：（1）通用传递函数法和多点移动平均法都来自临床经验，没有理论支撑。（2）这两种方法均为通用方法，其假设前提是，每个人，不管年龄、性别、身体状况如何，他们的中心动脉压-桡动脉压的传递函数都是一样的。这种假设忽略了一个事实，表征疾病的血管个性化参数一定会反应在传递函数上，不同患者的心血管特性有着很大的不同（如血管顺应性，血流阻力等），这必然影响结果的准确性，同时也丢掉了诊断的重要信息。我们认为，每个人的中心动脉压-桡动脉压的传递函数都是不一样的，传递函数的参数本身，也是人们的心血管系统的数字特征，是心血管病诊断的重要信息。 

我国有2亿多高血压病人，高血压病的预防、诊断、治疗和控制的关键技术的连续血压测量和中心动脉压的测量和分析。因此，本发明“无创中心动脉血压测量方法和设备”具有重要意义。 

  

发明内容

   有别于现有技术，本发明是个性化的无创中心动脉血压测量方法和设备，其技术方按包括： 

   本发明中的设备有一个可戴在手腕上的脉搏波信号采集单元，包括测量桡动脉和肱动脉的传感器、控制器和手腕附着和紧固装置，采集被测者的绕动脉、肱动脉脉搏波信号，放大和数字化所测得的信号。

本发明的理论基础是人体动脉血管网络模型，该可计算模型从动脉血管的理想弹性微元开始，建立流体力学控制方程组、大中动脉血管模型和等效电路、小微动脉血管模型和等效电路，从而获得人体动脉血管网络模型。 

   本发明的设备中还有一个运行在便携式计算设备上的信号处理和分析单元，实时同步控制脉搏波信号采集单元，实现同步采集和处理桡动脉和肱动脉脉搏波信号，由桡动脉和肱动脉脉搏波计算被测者桡动脉血管参数、中心动脉到桡动脉的传递函数、由桡动脉血压波形和传递函数计算中心动脉血压波型，为医生和使用者提供动脉血管参数和中心动脉血压波型的分析工具，生成检测报告，打印报告，或将检测结果和报告上传到服务器。 

根据本发明的实施例，脉搏波信号采集单元是一微型嵌入式硬件和软件系统，包括测量桡动脉和肱动脉脉搏波的传感器、前置放大器、模数转换和控制器，其中桡动脉传感器由一附着装置保证传感器与桡动脉外表稳定接触，保证测量肱动脉脉搏波时，桡动脉脉搏波传感器输出脉搏波信号的质量，所测脉搏波信号经前置放大器放大并转换为数字信号，送往信号处理和分析单元。 

根据本发明的实施例，脉搏波传感器采用压力传感器、光学传感器或电磁传感器，桡脉搏波传感器的附着装置采用类似手表的结构，肱动脉传感器嵌入易于手工操作的探头中，脉搏波传感器采用单个传感器电极或传感器电极阵列。