基于脈搏波的24小時(shí)無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè).ppt

1、摘要：基于脈搏波的24小時(shí)無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)，文清明心廖，陳偉霆，一級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程，介紹，總結(jié)和展望，建立原則和方法，介紹，血壓是反映心血管功能的重要生理參數(shù)，是診斷疾病、觀察治療效果和判斷預(yù)后的重要依據(jù)。此外，由于血壓受多種因素的影響，如身體狀況、情緒環(huán)境和生理節(jié)律等，因此血壓的單一測(cè)量存在很大差異。同時(shí)，當(dāng)心率不規(guī)則時(shí)，很難通過(guò)間歇測(cè)量來(lái)測(cè)量血壓。然而，連續(xù)測(cè)量可以測(cè)量每個(gè)心動(dòng)周期的血壓，這在臨床和醫(yī)學(xué)研究中具有更重要的意義。引言以往的無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量方法動(dòng)脈張力法，對(duì)傳感器的定位有很高的要求。對(duì)于長(zhǎng)期測(cè)量，很難始終保持傳感器的測(cè)量位置和角度。容積補(bǔ)償法的缺點(diǎn)是：長(zhǎng)期測(cè)量時(shí)受靜脈充血的影響較

2、大，當(dāng)血管收縮率較大時(shí)，會(huì)影響脈搏計(jì)的輸出波形，使設(shè)定參考?jí)毫ψ兊美щy，影響測(cè)量精度；此外，由于需要在被測(cè)部位保持高壓，舒適性差。此外，由于需要壓力伺服系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償參考?jí)毫Γ瑴y(cè)量裝置很復(fù)雜，這在使用過(guò)程中給對(duì)象帶來(lái)不便。體積體積描記術(shù)通過(guò)分析體積和血壓之間的關(guān)系來(lái)檢測(cè)血壓?，F(xiàn)有的研究對(duì)容積脈搏血流信號(hào)的機(jī)理和信息特征還不夠深入。因此，檢測(cè)精度不能得到保證。超聲法利用超聲對(duì)血流和血管壁運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)來(lái)檢測(cè)收縮壓和舒張壓。收縮壓和舒張壓的缺點(diǎn)是測(cè)量設(shè)備復(fù)雜，受試者的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致傳感器和血管之間的聲學(xué)路徑發(fā)生變化。綜上所述，以往的無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量方法不能滿足連續(xù)性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及對(duì)人體無(wú)不適的技術(shù)

3、要求。多年來(lái)，許多人對(duì)脈搏波的形成機(jī)制做了大量的研究和探討。一般認(rèn)為，脈搏是由心臟的射血活動(dòng)引起的一種血管和血管壁的振蕩。這種振蕩波最初形成于主動(dòng)脈根部，然后沿著動(dòng)脈樹(shù)迅速擴(kuò)散到外周血管，成為脈搏各部分的表現(xiàn)波。隨著心臟的間歇性收縮和舒張，血壓、血流速度和血流量的脈動(dòng)以及血管壁的變形和振動(dòng)在血管系統(tǒng)中傳播。脈搏波從心臟傳播到動(dòng)脈系統(tǒng)時(shí)，不僅受到心臟本身的影響，還受到血管阻力、血管壁彈性、血液粘度等多種生理因素的影響，使脈搏波包含了豐富的心血管系統(tǒng)生理和病理信息。原則上，心肌收縮力、外周阻力和動(dòng)脈壁彈性是影響血壓的最基本因素。這些因素的任何變化都會(huì)對(duì)血壓產(chǎn)生影響。心輸出量對(duì)血壓的影響主要表現(xiàn)在平

4、均動(dòng)脈壓上，而心搏主要影響收縮壓。當(dāng)其他因素不變時(shí)，心搏與收縮壓成正比；心率主要影響舒張壓，心率快時(shí)舒張壓低，心率慢時(shí)舒張壓高。外周阻力對(duì)血壓有很大影響。當(dāng)外周阻力高時(shí)，收縮壓和舒張壓都高。動(dòng)脈彈性，尤其是動(dòng)脈彈性，對(duì)血壓也有明顯的影響。動(dòng)脈擴(kuò)張的程度可以表示為心搏量/脈壓。動(dòng)脈彈性差時(shí)，舒張壓高，而收縮壓低，平均壓力基本不變。脈搏波速度測(cè)量是根據(jù)脈搏波沿動(dòng)脈傳播速度與動(dòng)脈血壓的正相關(guān)關(guān)系提出的，動(dòng)脈血壓值是通過(guò)測(cè)量脈搏波速度間接計(jì)算出來(lái)的。在這個(gè)戒指之后為了使脈搏波傳導(dǎo)速度不僅能反映血壓的變化，還能給出血壓的絕對(duì)值，有人利用統(tǒng)計(jì)分析建立回歸方程，并通過(guò)脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間計(jì)算收縮壓和舒張壓(與脈搏

5、波傳導(dǎo)速度相比，脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間更便于測(cè)量)。但是，焦通過(guò)使用等。我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)原理進(jìn)行測(cè)量的準(zhǔn)確度需要提高，特別是對(duì)于舒張壓的測(cè)量偏差。然而，由于脈搏波傳播速度與收縮壓有很大的相關(guān)性，而與舒張壓的相關(guān)性很小，現(xiàn)有的直接通過(guò)脈搏波傳播速度測(cè)量血壓的方法不能很好地反映舒張壓的變化。為了更好地研究脈搏波與血壓的相關(guān)性，許多學(xué)者在分析脈搏波傳播速度的基礎(chǔ)上引入脈搏波特征參數(shù)進(jìn)行分析。引入脈搏波特征參數(shù)可以更好地反映血壓變化與脈搏波之間的關(guān)系，但現(xiàn)有的測(cè)量方法通常采用脈搏波特征參數(shù)與血壓變化的回歸分析來(lái)建立血壓與脈搏波特征參數(shù)之間的方程，從而測(cè)量血壓的絕對(duì)值。該方法沒(méi)有研究血壓的生理機(jī)制以及血壓與心血管

6、系統(tǒng)參數(shù)之間的生理關(guān)系，也沒(méi)有完整的數(shù)學(xué)模型來(lái)反映血壓-心血管系統(tǒng)參數(shù)-脈搏波之間的相關(guān)性，因此建立的回歸方程不能從本質(zhì)上反映脈搏波與血壓變化之間的相關(guān)性。通過(guò)引入脈搏波特征參數(shù)，采用回歸分析方法，不能準(zhǔn)確反映舒張壓的變化。方法選取12名1830歲健康男性志愿者，利用自行研制的張力計(jì)和基于PC機(jī)的多通道生理信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)，采集并存儲(chǔ)5分鐘的心電圖、脈搏波和壓力波信號(hào)，建立血壓與這些變量之間的回歸方程。數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)后，通過(guò)數(shù)據(jù)回放，首先用數(shù)字信號(hào)處理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如濾除脈搏波的基線漂移、脈搏波的50 Hx陷波、心電和壓力波信號(hào)、低通濾波等。從中選擇120個(gè)穩(wěn)定的心動(dòng)周期，并且逐個(gè)計(jì)算每個(gè)中風(fēng)

7、的特征參數(shù)，并且通過(guò)張力計(jì)測(cè)量每個(gè)中風(fēng)的相應(yīng)收縮壓、舒張壓和平均壓力。利用上述數(shù)據(jù)，通過(guò)逐步回歸分析可以確定回歸方程參數(shù)和相應(yīng)的系數(shù)，進(jìn)而建立血壓與上述特征參數(shù)之間的回歸方程。方法建立、方法建立、方法建立，從表1和表2可以看出，對(duì)于大多數(shù)受試者來(lái)說(shuō)，與收縮壓相關(guān)性好的脈搏波特征參數(shù)主要是脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間和k值；脈搏波的主要特征參數(shù)與平均壓力有很好的相關(guān)性，它們是K值、H (1 t，/tr)和脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間。展望未來(lái)，利用脈搏波特征參數(shù)無(wú)創(chuàng)連續(xù)測(cè)量血壓的方法為血壓的連續(xù)測(cè)量提供了一種良好的途徑。該方法設(shè)計(jì)的測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完全擺脫了氣囊對(duì)人體的約束，提高了被測(cè)者的舒適度，并能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)創(chuàng)連續(xù)血

8、壓測(cè)量，便于形成便攜式設(shè)備。如果信號(hào)采集和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)一步改進(jìn)，將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究該方法的可行性、準(zhǔn)確性、信號(hào)采集和數(shù)據(jù)處理方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心的任務(wù)書(shū)，浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院成立了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的研究小組。在段會(huì)龍?jiān)洪L(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下，集成了心電采集、分析、脈搏波采集、血氧檢測(cè)與分析算法、無(wú)創(chuàng)血壓檢測(cè)算法、無(wú)創(chuàng)中風(fēng)心輸出量計(jì)算算法、CAN總線通信和DSP高速挖掘等先進(jìn)技術(shù)無(wú)創(chuàng)心功能監(jiān)護(hù)儀的物理對(duì)象如圖1所示，圖N為無(wú)創(chuàng)心功能監(jiān)護(hù)儀：上位機(jī)單個(gè)檢查軟件的運(yùn)行狀態(tài)圖。項(xiàng)目成果，參考文獻(xiàn)，1焦，方興業(yè)。利用脈搏波特征參數(shù)連續(xù)測(cè)量血壓方法的研究。生物醫(yī)學(xué)工程雜志。2002.19(2):217220，2徐克，周琦，魏云龍。無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量。重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)。李定利2008(1):165-166，3?；诿}搏波的無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量方法研究。生物醫(yī)學(xué)工程，浙江大學(xué)，浙江3360，唐馳，2008年4月。脈搏波無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量的實(shí)驗(yàn)研究。Xi安：第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系，2000。有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)在手術(shù)中的應(yīng)用及護(hù)理體會(huì)。中國(guó)航天醫(yī)學(xué)雜志。2002.4 (4) :68。參考文獻(xiàn)6，范海濤，葉，段慧龍，無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)，中國(guó)醫(yī)療器械信息，20