[發(fā)明專(zhuān)利]基于振蕩式血壓計(jì)信號(hào)的中心動(dòng)脈壓檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310450330.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103479343A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁夫友;李逸;李力軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/0225
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/0225
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種生物醫(yī)療信息處理技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)及方法，具體是一種通過(guò)處理振蕩式血壓計(jì)信號(hào)來(lái)無(wú)創(chuàng)估測(cè)中心動(dòng)脈壓的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

中心動(dòng)脈壓是診斷患者是否患有高血壓及其嚴(yán)重程度，以及監(jiān)測(cè)藥物治療效果的金標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是心血管結(jié)構(gòu)損傷、病變和臨床預(yù)后的強(qiáng)預(yù)測(cè)因子，在臨床上具有重要的意義。

然而，中心動(dòng)脈壓不能通過(guò)無(wú)創(chuàng)方法直接測(cè)得。目前在臨床上測(cè)量中心動(dòng)脈壓的方法主要有直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量法采用左心導(dǎo)管直接測(cè)量升主動(dòng)脈血壓，這種方法測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，并可提供血壓波形的連續(xù)記錄，但屬于創(chuàng)傷性的方法，而且價(jià)格昂貴，技術(shù)要求較高，不適用于對(duì)普通患者的檢測(cè)和對(duì)大量人群的長(zhǎng)期隨訪(fǎng)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。間接測(cè)量法通常通過(guò)分析頸動(dòng)脈或橈動(dòng)脈等外周血管的脈搏波來(lái)無(wú)創(chuàng)地估測(cè)中心動(dòng)脈壓，根據(jù)具體的分析手段可分為替代法、目測(cè)法以及合成法三種方法。替代法用頸動(dòng)脈壓力波近似替代升主動(dòng)脈壓力波，但由于中心動(dòng)脈與頸動(dòng)脈間脈波傳遞現(xiàn)象的存在，估測(cè)誤差一般較大；目測(cè)法通過(guò)目測(cè)橈動(dòng)脈壓力波的遲發(fā)收縮期波形改變來(lái)分析中心動(dòng)脈壓，屬于半定量法，對(duì)中心動(dòng)脈壓的定量化測(cè)量?jī)r(jià)值有限；合成法的基本原理是通過(guò)傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換觸壓式壓力探頭測(cè)得的橈動(dòng)脈壓力波來(lái)合成中心動(dòng)脈壓力波，但其潛在缺點(diǎn)是中心動(dòng)脈壓的校準(zhǔn)取決于橈動(dòng)脈壓測(cè)量的精確程度，同時(shí)受壓力采集器的工作壓力影響較大，并且對(duì)檢查部位的選擇要求十分嚴(yán)格。另外，雖然多數(shù)現(xiàn)存方法在基于大量人群的統(tǒng)計(jì)學(xué)研究中體現(xiàn)出一定的可行性，但對(duì)具體受檢者個(gè)體的測(cè)量精度仍不明確。鑒于存在的各種問(wèn)題，這些測(cè)量方法目前在臨床上仍沒(méi)有普及。

近年來(lái)，研究人員提出了一些新的中心動(dòng)脈壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)US20090287097提出利用振蕩法血壓計(jì)在高工作壓狀態(tài)下(高于肱動(dòng)脈收縮壓)測(cè)量上臂肱動(dòng)脈壓力波來(lái)估測(cè)中心動(dòng)脈壓的方法。但是該技術(shù)中僅指出血壓計(jì)袖帶工作壓力高于收縮壓，未對(duì)袖帶的具體工作壓力有明確的說(shuō)明，血壓計(jì)袖帶下的上臂肱動(dòng)脈部分閉鎖，造成該處的壓力波反射系數(shù)為0～1之間的某一數(shù)值，引入測(cè)量結(jié)果的不確定誤差較大。此外，在該技術(shù)中，上臂肱動(dòng)脈閉鎖處與鎖骨下中心動(dòng)脈間的壓力波傳播時(shí)間采用由人群樣本統(tǒng)計(jì)得到的平均數(shù)，無(wú)法真實(shí)反映受檢者的個(gè)體差異。專(zhuān)利文獻(xiàn)WO2011138683A2提出了基于肱動(dòng)脈壓力波，運(yùn)用轉(zhuǎn)換函數(shù)估測(cè)中心動(dòng)脈壓的構(gòu)想，但其采用的轉(zhuǎn)換函數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且對(duì)中心動(dòng)脈壓力波重構(gòu)有時(shí)間及波形范圍等限制，使其準(zhǔn)確性和實(shí)用性有待驗(yàn)證。此外，部分無(wú)創(chuàng)測(cè)量中心動(dòng)脈壓的儀器已在小范圍臨床研究中得到了初步應(yīng)用，主要有日本的歐姆龍HEM-9000AI和澳大利亞的SphygmoCor。這兩種儀器都是通過(guò)分析在外周血管測(cè)量的血壓及脈搏波來(lái)估測(cè)中心動(dòng)脈壓，但相關(guān)臨床研究發(fā)現(xiàn)，HEM-9000AI測(cè)量的中心動(dòng)脈收縮壓較真實(shí)中心動(dòng)脈收縮壓高；相反，SphygmoCor測(cè)得的中心動(dòng)脈收縮壓偏低。雖然對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)兩者的測(cè)量結(jié)果高度相關(guān)，但是兩種設(shè)備的測(cè)量結(jié)果存在明顯差異的原因仍不清楚。另外，HEM-9000AI和SphygmoCor的設(shè)計(jì)、校準(zhǔn)和驗(yàn)證以人群統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，患者個(gè)體化測(cè)量的精確性和可靠性也有待考證。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN101513344，公開(kāi)日2009-08-26，公開(kāi)一種用于改進(jìn)無(wú)創(chuàng)血壓估計(jì)的自適應(yīng)頻域?yàn)V波，該技術(shù)包括用于處理來(lái)自多個(gè)壓力步幅38a-u的示波數(shù)據(jù)以確定患者血壓的系統(tǒng)10。連接到患者14的心率監(jiān)視器32獲得患者的心率。時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換器54接收示波數(shù)據(jù)并將示波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域。諧波頻率計(jì)算器68連接到心率監(jiān)視器32并至少推導(dǎo)出心率基頻。濾波器62連接到時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換器54以及諧波頻率計(jì)算器68，其產(chǎn)生濾波器頻域示波信號(hào)。重構(gòu)計(jì)算器70接收已濾波頻域示波信號(hào)并重構(gòu)時(shí)域示波信號(hào)。該技術(shù)雖然可以通過(guò)改進(jìn)濾波處理并引入心率信息提高外周動(dòng)脈血壓測(cè)量的穩(wěn)定性和可靠性，但無(wú)法利用血壓計(jì)在外周血管所測(cè)示波信息估測(cè)中心動(dòng)脈壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種基于振蕩式血壓計(jì)信號(hào)的中心動(dòng)脈壓檢測(cè)系統(tǒng)及方法，通過(guò)解析和轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，從而快速無(wú)創(chuàng)地估測(cè)中心動(dòng)脈壓，并且信號(hào)處理過(guò)程更充分地考慮患者的個(gè)體因素，使患者個(gè)體化測(cè)量的精確性相對(duì)于現(xiàn)存方法有了進(jìn)一步的提高，從而獲得相比現(xiàn)有技術(shù)更加準(zhǔn)確的個(gè)體化檢測(cè)結(jié)果。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：