[发明专利]通过肢体远端区域中的测量估算动脉脉搏传播时间的方法和装置

说明书

本发明涉及一种通过使用仅布置在两个上肢或下肢的远端区域的传感器进行的测量来估计不同动脉区段中的动脉脉搏传播时间(PTT)的方法和装置。首先，在两个上肢之间或两个下肢之间测量的阻抗体积描记器(IPG)中检测脉搏波在躯干两侧外肢区域的到达，这反映了最靠近测量电极所在区域的区域中的改变。然后，使用传统方法从远端区域中测得的脉搏信号获得另一时间参考。当第一的脉搏信号是两个上肢之间的IPG时，第二脉搏信号可以是两个下肢之间的IPG。根据在第一信号和第二信号的脉搏波各自的到达时刻之间的时间间隔来估测PTT。

技术领域

本发明总体上涉及用于通过物理方法测量生理参数的系统，更具体地，涉及用于根据仅放置在肢体远端区域的传感器获取的测量数据来估计动脉脉搏传播时间的方法和装置。

背景技术

脉搏传导时间(PTT)定义为脉波到达相对近心位置和到达相对远心位置之间的时间间隔。因此，它描述了从心脏向主动脉射血产生的脉冲波的传播，并且是评估心血管系统健康状况的重要参数。例如，PTT允许评估动脉僵硬度，它正日益成为广泛接受的心血管疾病风险标志。动脉僵硬度与心血管危险因素和动脉硬化性疾病的存在有关，并且其对预测未来心血管状况如心肌梗塞、中风、血管再生或主动脉综合征等风险的适用性已被广泛证实，如C.Vlachopoulos，K.Zaznaouridis和C.Stefanadis的文章《通过动脉僵硬度预测心血管状况及全因死亡率：一种系统性审视与元分析》，刊于《美国心脏医学院杂志》第55期第13号1318-132页。

另一项与动脉弹性紧密关联的参数是血压，原因是动脉血管的弹性模量E取决于平均血压P的变化，根据

E＝E₀e^kP

其中E₀是参考平均血压值时的动脉血管的弹性模量，而k是由动脉决定的常数，其值在0.016mmHg^-1与0.018mmHg^-1之间。因此，可以通过使用不同的校准方法从主动脉或其他动脉中的PTT测量来估计动脉血压和动脉血压绝对值的变化，如，例如D.Buxi,、J.M.Redouté和M.R.Yuce所著的文献《利用脉冲传播时间监测动态血压的信号与系统的调查》所述，刊载于《生理测量》，刊号DOI 10.1088/0967-3334/36/3/R1。

在人体动脉中，主动脉的弹性具有最高的临床意义，因为动脉硬度所致的大部分生理病理影响都可归因于主动脉，并构成被测对象动脉总体僵硬度的最佳指标。在几项流行病学研究中，表明主动脉僵硬度最能预测心血管状况，如L.M.Van Bortel、S.Lawnt、P.Boutouyrie、P.Chowienczyk、J.K.Cruickshank等人在刊于《高血压》期刊第30期第3号445-448页的文献《关于使用颈动脉-股动脉脉冲波速度对主动脉僵硬度进行日常实践测量的专家共识》中所述。然而，也可以从其他主要动脉评估被测对象动脉的总体僵硬度，因为这些动脉也反映了具有医学意义的变化，例如前臂、小腿和手的动脉，参照I.Hlimonenko、K.Meigas、M.Viigimaa、和K.Temitski所著的《重症冠心病患者不同动脉脉冲波速度和增强指数的评估》所述，见于《生物与医学工程学会》(EMBS)2007年与电《气电子工程师学会(IEEE)2007年8月第29次国际年会》第1703-1706页。

根据Moens-Korteweg公式，动脉硬度通常由脉冲波传播速度(即所谓的脉冲波速度(PWV))进行非侵入性的评估：

其中E为动脉的弹性模量，h为动脉血管壁的厚度，r为动脉的半径，ρ为血液密度。对应地，根据

动脉脉冲波速度(PWV)可以由脉搏传播时间(PTT)得出，而PTT测量自动脉的相对近心端与相对远心端之间，其中D为所测相对近心端与远心端之间的距离。