[發明專利]中心血壓波形重建模型及重建方法

有效

• 申請號: 201110350418.1
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102499658A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 楊平;丁紅霞;吳丹;張元亭
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

【技術領域】

本發明涉及一種血壓波形重建模型及重建方法，尤其涉及一種中心血壓波形重建模型及重建方法。

【背景技術】

升主動脈(ascending?aorta)處的中心血壓波形是臨床最重要的心血管生理參數之一。中心血壓直接影響著心臟和腦部的血液循環和心腦血管的健康。例如，中心血壓的長期異?？稍斐尚氖抑貥?、心血管肥大等多種病變，并且中心血壓的某些變化可直接引發冠狀動脈和頸動脈處的粥樣硬化斑塊破裂，引發心腦血管急性事件。其次，中心血壓的形態特征還攜帶著豐富的系統血管健康信息，例如，中心脈搏壓和增強指數(augment?index，AI)反映著系統動脈血管硬化度，為發現全身性動脈粥樣硬化和血管系統的其他病變提供了有價值的參考。因此，密切監測升主動脈處中心血壓波形對于心腦血管疾病患者的早期發現和心腦血管急性事件的早期預警至關重要。

中心血壓波形可以通過血管穿刺和導管插入直接測量，但該測量過程會造成創傷，會給病人帶來疼痛，除危重病人或術中需要外，臨床上一般不采用。目前，臨床上使用袖帶式血壓計可以在上臂處間接近似測得中心收縮壓和和舒張壓，但這兩個血壓值不能代替中心血壓波形全面反映心血管系統的狀態。外周血壓波形可用多種無創方式獲得。比如，張力測量法(tonometry)可在橈動脈、股動脈和頸動脈處連續測得血壓波信號；基于容積鉗原理的血壓測量設備Finapres可在指尖連續獲得血壓波信號。

但是，由于血液脈動在從主動脈根部向血管系中各處傳播的過程中會和動脈管壁相互作用而發生形變，末梢血管處的壓力波形和中心血壓波形有很大不同，不能準確獲取中心血壓波。

【發明內容】

有鑒于此，有必要提供一種無創且準確的中心血壓波形重建方法。

此外，還有必要提供一種無創且準確的主動脈血壓波形重建模型。

一種中心血壓波形重建方法，包括如下步驟：

建立并采用雙段串聯傳輸線模型描述升主動脈與上臂血管末梢之間血壓波的傳輸過程，所述雙段串聯傳輸線模型包括串聯的第一傳輸線模型及第二傳輸線模型；

其中，所述第一傳輸線模型用于描述升主動脈至上臂血管的肱動脈分叉前的血壓波傳輸過程，包括第一管道以及第一負載，所述第一管道用于描述血壓波在肱動脈分叉前動脈血管內的近似無損傳輸過程，第一管道具有第一特征阻抗，第一負載用于描述從升主動脈到肱動脈分叉處的血壓波反射效應；

所述第二傳輸線模型用于描述上臂血管橈動脈到上臂血管末梢之間的血壓波傳輸過程，包括第二管道及第二負載，第二管道用于描述血壓波在橈動脈內的近似無損傳輸過程，第二管道具有第二特征阻抗，第二負載用于描述橈動脈和上臂血管末梢處的血壓波反射效應；

第一管道前端處血壓波形為升主動脈處中心血壓波形，第一管道后端血壓波形為肱動脈分叉處血壓波形，第二管道后端血壓波形為上臂末梢處血壓波形；

基于所述雙段串聯傳輸線模型，獲取中心血壓波形與上臂血管末梢處血壓波形之間的關系；

測得并根據待測者上臂血管末梢處血壓波形，結合中心血壓波形和上臂末梢處血壓波形之間的關系重建被測者的中心血壓波形。

優選的，所述第一負載采用彈性腔模型，包括第一匹配阻抗、第一電阻以及第一電容，第一電阻與第一電容構成第一RC回路，第一匹配阻抗與第一管道和第一RC回路串聯連接，所述第一匹配阻抗為第一特征阻抗的匹配阻抗。

優選的，所述第二負載采用彈性腔模型，包括第二匹配阻抗、第二電阻以及第二電容，第二電阻與第二電容構成第二RC回路，第二匹配阻抗與第二管道和第二RC回路串聯連接，所述第二匹配阻抗為第二特征阻抗的匹配阻抗。

優選的，所述第一匹配阻抗與第一特征阻抗值相同，所述第二匹配阻抗與第二特征阻抗值相同。

優選的，所述基于所述雙段串聯傳輸線模型，獲取中心血壓波形與上臂末梢處血壓波形之間的關系的步驟具體為：

基于所述雙段串聯傳輸線模型，獲取升主動脈與上臂血管末梢之間血壓波的傳遞函數；

根據所述傳遞函數，獲取傳遞函數的時域等式，用時域等式描述中心血壓波形和上臂末梢處血壓波形的關系；

采用均值矯正參數，對中心血壓波形進行均值矯正；

同步獲取多組中心血壓和上臂血管末梢處血壓，估計時域等式中的參數和均值矯正參數，獲取中心血壓波形和上臂末梢處血壓波形的關系。

優選的，所述均值矯正參數對于不同個體為固定不變的值。