[發明專利]基于脈搏波的血液粘度無創檢測方法

無效

• 申請號: 201210370371.X
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102894982A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 喬愛科;吳萍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61B5/145
• 分類號: A61B5/145
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

1.一種基于脈搏波的血液粘度無創檢測方法，其特征在于在計算機中依次按以下步驟實現的：

步驟（1），計算機初始化：

輸入：用壓力傳感器或袖帶血壓計檢測到的橈動脈壓力脈搏波和被測者的脈壓值；

被測者的個人信息，至少包括性別、年齡、身高、體重和肩寬；

步驟（2），計算機對輸入的橈動脈壓力脈搏波進行標定后，得到一個心動周期內被測者的平均脈壓P_m；

步驟（3），計算機按下式計算橈動脈壓力脈搏波的傳播速度c(t)：

c(t)=P(t)(1+b*lnP(t)Pm)ρb,]]>其中：

P(t)，為一個心動周期內各采樣點對應的脈壓值，

ρ，為血液密度，ρ=1.05*10^-3kg/cm³，

b，為脈搏波波形參數，按下式計算：

b=a(0.81k+0.48)2-1π,]]>

k=Pm-PdPs-Pd,]]>其中：

k，為波形因子，

P_d，為舒張壓，P_s為收縮壓，均為測量值，

A，為與速度剖面有關的參數，a=0.57；

步驟（4），計算機按下式計算壓力梯度F(t)：

F(t)=1ρc(t)dP(t)dt,]]>其中：

為一個心動周期內脈壓值對時間的導數；

步驟（5），解如下的血流量常微分方程，得到血流量Q(t)：

dQ(t)dt+λ(t)Q(t)+ϵ(t)Q2(t)=A(t)F(t),]]>其中：

λ(t)=8αγR2(t)-β[β12(α2β2m)4-1]Pm-[β12(α2β2m)4-1](P(t)-Pm)dP(t)dt,]]>

其中：

λ(t)，為血流量隨時間變化的一次冪系數，

為血管中自然狀態下的半錐角，

β₁，為正常生理條件下血管在體長度與血管受力平衡時長度的比值，β₁=0.57，

β_2m，為血管受力平衡時血管半徑與未變形時血管半徑比值，β_2m＝1.105，

α₂，為生理條件下人體修正系數，

γ，為血液運動粘度，為血液動力粘度與血液密度的比值，在初次計算時，動力粘度為漸進粘度μ₀，為生理條件下，切變率足夠大時的理想粘度，μ₀=3.6522081，為設定值，

α、β、β₀，為生理條件下人體修正系數，其中：

α，為計算λ(t)時涉及一個心動周期內血流量隨時間變化時的非線性脈搏波傳播系數，

β、β₀為計算ε(t)時涉及一個心動周期內血管半徑隨時間變化時的非線性脈搏波傳播系數，

α＝0.57，β＝1.173，β₀＝-1.5，β與血管半徑彈性擴張有關，β₀與血管半徑彈性收縮有關，

ε(t)，為血流量隨時間變化的二次冪系數，

A(t)，為一個心動周期內血管半徑隨時間變化的函數，描述一個心動周期內血管彈性收縮擴張的動態過程,用下式表示：

A＝πR²(t)，其中：

R(t)，反應血管半徑隨時間的變化，

R(t)=Rm*1+b*lnP(t)Pm,]]>其中：

R_m，為被測試者的生理參數，用未變形時血管半徑值表示，

Rm=0.042+0.000625(1+0.36G)hl,]]>其中：

G，為被測試者年齡，

H，為被測試者身高，

l，為被測試者肩寬；

步驟（6），按下式計算一個心動周期內的平均血流量Q_m，波形參數ξ，切變率D(t)及流量因子S：

Qm=1T∫0tQ(t)dt=1NΣn=1nQ(n),]]>其中：

Q(t)，為時刻t時測到的血流量，

N為一個心動周期T內的采樣點數，在數值上等于一個心動周期T內的采樣時刻數，t=1，2，…t_N，為設定值，

ξ=k-K0K0,]]>其中：

K₀，為波形因子K的生理標準值，K₀＝0.33，

D(t)=4aQ(t)πR2(t),]]>

S=K1-KQK1,]]>其中：

K₁，為峰值血流量Q_p和平均血流量Q_m比值的正常生理值，K₁=6.35，

K_Q，為峰值血流量Q_p和平均血流量Q_m比值的計算值；

步驟（7），按下式計算一個心動周期內的血液粘度μ：

μ＝μ₀(1+g₁D^-1(t)+g₂D^-2(t))(1+g₃ξ+g₄ξ²)(1+g₅S+g₆S²),其中：

g₁，為對D^-1(t)的修正系數，g₁＝8.16，

g₂，為對D^-2(t)的修正系數，g₂＝47.52，

g₃，為對ξ的修正系數，g₃＝0.7506，

g₄，為對ξ²的修正系數，g₄＝-0.03756，

g₅，為對S的修正系數，g₅＝0.0089，

g₆，為對S²的修正系數，g₆＝0.00184；

步驟（8），血液粘度μ的誤差判定：

設定：迭代次數至少二次，

計算μ相對u₀的相對誤差：

若：|u-u0u0|>5%,]]>令u＝u₀，

則：返回步驟（1），采集下一個心動周期的橈動脈壓力脈搏波，重新執行步驟（2）-步驟（7），重新計算u，一直到|u-u0u0|<5%]]>為止。