[发明专利]用于从心冲击图检测机械性收缩事件的方法和装置

说明书

本发明涉及用于从心冲击图(BCG)检测机械性收缩事件的方法和装置。将补偿受试者身体的机械响应的传递函数应用于BCG，使得整体传递函数在目标频率范围内是平坦的且具有零相移。以这种方式，获得对应于在心脏和主动脉根部发生的机械活动的信号，其使得可以可靠地检测机械性收缩事件。

技术领域

本发明通常涉及通过物理方法测量生理参数的系统，更具体地，涉及用于从心冲击图(BCG)检测机械性收缩事件的方法和装置。

背景技术

收缩事件特别有助于非侵入性(non-invasively)地评估心脏的健康状况。收缩事件之间的间隔，即所谓的收缩时间间隔(STI)，提供了有关直接参与收缩活动的电参数和机械参数的信息，因此在医学界它们被广泛建立用作为诊断工具。一些最有趣的STI是射血前期(PEP)、心室电激活和血液射入主动脉之间的延迟以及左心室射血时间(LVET)、主动脉瓣打开和闭合之间的时间间隔。从临床角度来看，延长的PEP通常归因于心肌收缩力降低或血管弹性降低，而缩短的LVET表明血管恶化和心肌衰弱。因此，通常使用比值PEP/LVET和STI值来评估心脏的健康状况，如S.S.Ahmed,G.E.Levinson,C.J.Schwartz和P.O.Ettinger在文献“Systolic Time Intervals as Measures of Contractile State of the LeftVentricular Myocardium in Man”，Circulation，DOI 10.1161/01.CIR.46.3.559中所述。

收缩事件，例如主动脉瓣的闭合，也可以在脉搏传导时间(PTT)测量中用作近端部位至更远端部位，其反映了动脉的弹性并且通常用于评估循环系统的健康状况。特别地，主动脉PTT与心血管(CV)风险因素和动脉粥样硬化疾病的存在相关，并且已经证明它是未来致死性和非致死性CV事件风险非常好的预测因子，例如心肌梗塞、脑卒中、血管再生、心脏病突发或主动脉综合征和总死亡率，如C.Vlachopoulos,K.Aznaouridis和C.Stefanadis在文献“Prediction of Cardiovascular Events and All-cause Mortality WithArterial Stiffness:a Systematic Review and Meta-analysis”Journal AmericanCollege Cardiology,DOI10.1016/j.jacc.2009.10.061中所述。此外，使用不同的校准方法，PTT可用于评估动脉压变化和用于绝对动脉压测量，如D.Buxi,J.M.Redoutéh和M.R.Yuce在文献“ASurvey on Signals and Systems in Ambulatory Blood PressureMonitoring Using Pulse Transit Time”,Physiological Measurements,DOI 10.1088/0967-3334/36/3/R1中所述。

使用心电图(ECG)和多普勒超声心动图，可以通过临床设置的非侵入性手段测量收缩事件，心电图反映心脏的电活动并且可以用于确定心室的电激活，而多普勒超声心动图可以用于识别机械事件，例如主动脉瓣的打开(aperture)和闭合。尽管可以从表面电极容易地获得ECG，但是使用多普勒超声心动图测量机械收缩事件需要熟练的操作者和暴露胸部区域以及进行时需要水凝胶，这需要冗长的测量程序并且会使受试者不适。