[發(fā)明專利]自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410410169.4
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN105455797B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳健康
• 申請（專利權(quán)）人: 南京茂森電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021;A61B5/0205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，應用于自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量設(shè)備，其特征在于：

自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法包括：在起立或傾斜試驗的場景下測量心電圖和脈搏波，進而計算連續(xù)平均血壓和心率值序列；

基于自主神經(jīng)心臟調(diào)控數(shù)學模型，使用起立或傾斜試驗中的連續(xù)平均血壓和心率值序列，運用最優(yōu)化方法，求得個性化調(diào)控模型參數(shù)，進而計算包括壓力感受器靈敏度、交感副交感神經(jīng)活性的自主神經(jīng)心臟調(diào)控系統(tǒng)參數(shù)；

其中，所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控數(shù)學模型，用以定量描述起立或傾斜試驗過程中壓力感受器、交感副交感神經(jīng)對血壓和心率的調(diào)控作用；

所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量設(shè)備是一穿戴式數(shù)字測量設(shè)備，包括：

穿戴式數(shù)據(jù)采集單元，包括采集人體運動和體位信息的加速度傳感器、采集心電數(shù)據(jù)的心電電極、采集脈搏波數(shù)據(jù)的壓力傳感器、前置放大和濾波電路，

數(shù)據(jù)采集控制單元，同步采集運動數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和脈搏波數(shù)據(jù)，通過無線或有線方式送往計算單元，

計算單元由加速度信號確定起立或傾斜試驗的起始，分析心電圖和脈搏波信號來計算心率和連續(xù)平均血壓值，計算自主神經(jīng)心臟調(diào)控模型的個性化參數(shù)，計算壓力感受器靈敏度和交感副交感神經(jīng)活性數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法采用起立或傾斜試驗測量場景。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法中的連續(xù)平均血壓測量采用測量心電圖和橈動脈脈搏波，計算心電圖和橈動脈脈搏波的相位差，進而獲得脈搏波傳播速度，使用平均血壓與脈搏波傳播速度的關(guān)系式計算連續(xù)平均血壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于，所述連續(xù)平均血壓的測量方法使用光電血管容積圖代替橈動脈脈搏波，計算其與心電圖的相位差，獲得脈搏波波速，估計連續(xù)平均血壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法中的自主神經(jīng)心臟調(diào)控數(shù)學模型，提供了壓力感受器、交感副交感神經(jīng)對血壓和心率的調(diào)控系統(tǒng)方程。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法在所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，使用起立或傾斜試驗中的連續(xù)血壓和心率測量值序列，使用最優(yōu)化方法，找到一組最佳個性化模型參數(shù)，并進而計算包括壓力感受器靈敏度、交感副交感神經(jīng)活性的自主神經(jīng)心臟調(diào)控系統(tǒng)參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量設(shè)備中的穿戴式數(shù)據(jù)采集單元包括集成在數(shù)據(jù)采集單元并佩戴在胸前的采集人體運動和體位信息的加速度傳感器、放置于心電圖中V5和鎖骨位置的采集心電數(shù)據(jù)的兩個心電電極、采集橈動脈脈搏波數(shù)據(jù)的壓力傳感器或紅外傳感器、以及所述采集數(shù)據(jù)的前置放大和濾波電路，或者用放置于手指尖的光電血管容積圖PPG（Photoplethysmogram）代替脈搏波采集。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量方法，其特征在于：所述自主神經(jīng)心臟調(diào)控功能測量設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)采集控制單元在硬件實現(xiàn)構(gòu)成三個相互有線或無線連接的穿戴式微型電子單元：

運動和心電數(shù)據(jù)采集模塊集成加速度傳感器和心電數(shù)據(jù)放大濾波電路，形成佩戴于胸前的微型電子單元，

脈搏波數(shù)據(jù)采集模塊形成單獨的微型電子單元，佩戴于手腕，包括采集橈動脈脈搏波的壓力傳感器或紅外傳感器及其放大電路，

數(shù)據(jù)采集控制單元形成的微型電子單元佩戴于手臂上，同步采樣運動數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和脈搏波數(shù)據(jù)，通過無線或有線方式送往計算單元；

脈搏波數(shù)據(jù)采集模塊形成的佩戴于手腕的微型電子單元，由佩戴于手指的光電血管容積圖PPG采集微型電子單元代替。