[发明专利]基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学中的心血管医学领域，具体涉及一种基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法。

背景技术

心血管疾病是全球范围造成死亡的最主要原因。《中国心血管病报告2010》显示：目前我国心血管病患者已达2.3亿，每10个成年人中有2人是心血管病；我国每年约有300万人死于心血管病，每死亡3人中就有1人是心血管病。2011年9月世界卫生组织报告称：2008年全球约有1730万人死于心血管病，占总死亡的30%；如不加以控制，2030年将有2360万人死于心血管病。心血管病已经成为二十一世纪威胁人类健康的重大公共卫生问题之一。

心血管疾病的本质是动脉硬化造成的动脉结构及弹性功能的改变。动脉弹性功能的改变早于结构的改变，且结构的改变往往是不可逆的。因此，降低心血管疾病发病率和死亡率的关键在于对动脉硬化的早检查、早发现、早干预。

主动脉脉搏波速度aoPWV测量是重要的无创动脉僵硬度测定方法，广泛应用于动脉硬化早期检测、干预性治疗的疗效评价及用药指导。其中，主动脉脉搏波传递时间aoPTT是aoPWV测量的关键。目前常用的aoPTT检测的方法包括两点法和单点法。基于“两点法”测量aoPTT的关键在于识别同一心动周期内两路（颈-股动脉）脉搏波的起点，计算它们的时间差用于评估aoPTT。但是，该测量方法可能需要患者暴露腹股沟区域，操作相对复杂，且对于颈部或腹部脂肪较多的患者难以获得稳定的信号。基于“单点法”测量aoPTT的关键在于准确识别表征前向波和反射波起点或峰值的特征点，计算它们的时间差用于估计aoPTT。但是，当受试者第二收缩波峰不明显时，难以从时域中准确识别特征点，影响aoPTT的测量精度。因此，操作简单、准确的aoPTT测量方法亟待突破。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法，以期有效提高测试精度、简化测试流程。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法的特点是：所述上肢动脉信息由桡动脉脉搏波、指端容积脉搏波和肱动脉血压值组成；

所述基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法是按如下步骤进行：

a、在人体腕部采集桡动脉脉搏波，在指端采集指端容积脉搏波，并测量肱动脉血压值；

b、利用广义传递函数模型，以桡动脉脉搏波的拉氏变换为输入，获得主动脉脉搏波的拉式变换，进而获得主动脉脉搏波；用肱动脉血压值对主动脉脉搏波进行标定，获得具有血压特性的主动脉脉搏波，所述具有血压特性的主动脉脉搏波即为主动脉压力波形p(t)；

c、将所述指端容积脉搏波进行独立分量分析，获得指动脉血流波形；利用血流传递函数模型，以指动脉血流波型的拉氏变换为输入，获得主动脉血流波形的拉式变换，进而获得主动脉血流波形q(t)；

d、对所述主动脉压力波形p(t)和所述主动脉血流波形q(t)采用傅里叶分析计算特征阻抗Z_c；

e、将所述主动脉压力波形p(t)和所述主动脉血流波形q(t)的起始点移至同一点后，利用阻抗公式将主动脉压力波形p(t)分解为前向波Pf(t)和反射波Pb(t)；所述阻抗公式如式(1)和式（2）所示：

Pf(t)=（p(t)+Z_c×q(t)）÷2            （1）

Pb(t)=（p(t)-Z_c×q(t)）÷2            （2）；

f、计算前向波Pf(t)和反射波Pb(t)的归一化互相关系数，所述归一化互相关系数的最大值对应的时间点为TR2，则主动脉脉搏波传递时间aoPTT为TR2/2。

本发明基于上肢动脉信息的主动脉脉搏波传递时间测量方法的特点也在于：所述广义传递函数模型为：广义传递函数GTF(S)=主动脉脉搏波的拉式变换AP(S)/桡动脉脉搏波的拉氏变换RP(S)。

所述血流传递函数模型为：血流传递函数BTF(S)=主动脉血流波形的拉式变换AB(S)/指动脉血流波形的拉式变换FB(S)。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

（1）本发明仅需采集上肢动脉信息就可以获取主动脉脉搏波的传递时间，测试流程简单、测试难度低，且人体上肢动脉信息稳定，信号质量好，测试精度高；