[發明專利]一種基于波形匹配法的主動脈脈搏波傳導時間獲取方法

有效

• 申請號: 201410493975.2
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104188637A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 胡福松;周多奇;張永亮;錢振宇;葉駿;馬祖長;孫怡寧;孫明運;吳慶園;楊念恩
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;安慶師范學院
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及生物醫學工程技術領域，具體涉及一種基于波形匹配法的主動脈脈搏波傳導時間獲取方法。

背景技術

隨著我國經濟水平的發展，人民生活水平提高，不合理的飲食結構以及人口老年化導致心血管發病率和死亡率迅速上升。《中國心血管報告2012》顯示，我國心血管病患者2.9億，每5個成人中就有1人患有心血管疾病。我國每年約有350萬人死于心血管疾病，占總死亡原因的41％，即每10秒鐘心血管死亡一人。心血管病已經成為二十一世紀威脅人類健康的重大公共衛生問題。

血管動脈結構以及彈性功能的改變是造成心血管疾病的主要因素。動脈彈性的改變早于結構的改變，且結構的改變往往是不可逆的。因此，對心血管疾病人群進行早期檢測，積極干預具有非常重要的意義。

依賴于“動脈硬化程度加劇導致由心臟輸出的血液產生的波動(脈搏波)的傳導速度會加快”這一原理，學者們提出使用主動脈脈搏波速度aoPWV作為無創動脈僵硬度檢測方法。其中，主動脈脈搏波傳導時間aoPTT是測量aoPWV的關鍵。目前，aoPTT一般是通過測量頸股動脈傳導時間cfPTT獲取，這種方法的關鍵在于識別同一心動周期內兩路波形的起點，計算它們的時間差用于評估aoPTT，現有的aoPTT評估方法包括舒張期極小值法、一階導數極大值法、二階導數極大值法和切線相交法，這些方法都是基于波形單個特征點，稱為“foot-to-foot”法。但是，由于動脈壁彈性的差異，脈搏波的形狀在傳播過程中會發生變化，用于識別波形起點位置的特征點會發生轉移，導致“foot-to-foot”法評估的結果不夠準確，影響aoPTT的測量。因此，準確測量aoPTT是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明是為解決上述“foot-to-foot”法所存在的特征點識別不準導致aoPTT測量存在誤差的問題，提供一種基于波形匹配法的主動脈脈搏波傳導時間獲取方法。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明基于波形匹配法的主動脈脈搏波傳導時間獲取方法，它是一種通過時移匹配技術分析實時采集的人體頸動脈和股動脈脈搏波序列獲取主動脈脈搏波傳導時間aoPTT的方法，其特點在于包括如下步驟：

(1)利用脈搏波傳感器同步采樣獲取人體頸動脈脈搏波和股動脈脈搏波；

(2)利用人體肱動脈血壓值對所述頸動脈脈搏波和股動脈脈搏波進行標定，分別獲得具有血壓特性的頸動脈脈搏波和具有血壓特性的股動脈脈搏波；所述具有血壓特性的頸動脈脈搏波即為頸動脈壓力波形CP，所述具有血壓特性的股動脈脈搏波即為股動脈壓力波形FP；

(3)選擇頸動脈壓力波形CP上升階段斜率最大值點，記為cMaxPoint；選擇頸動脈壓力波形CP舒張期極小值點，記為cMinPoint；選擇股動脈壓力波形FP上升階段斜率最大值點，記為fMaxPoint；選擇股動脈壓力波形FP舒張期極小值點，記為fMinPoint；以位于cMaxPoint和cMinPoint之間的波形，作為頸動脈待匹配壓力波形，以位于fMaxPoint和fMinPoint之間的波形，作為股動脈待匹配壓力波形，對所述頸動脈待匹配壓力波形和所述股動脈待匹配壓力波形作如下歸一化處理：

3a、比較cMinPoint處和fMinPoint處的幅值大小：

若cMinPoint處的幅值＞fMinPoint處的幅值，則以cMinPoint處的幅值作為歸一化最小幅值，以cMinPoint作為頸動脈待匹配壓力波形的歸一化起點，記為cStartPoint，以所述歸一化最小幅值在股動脈待匹配壓力波形上的位置，作為股動脈待匹配壓力波形的歸一化起點，記為fStartPoint；

若cMinPoint處的幅值≤fMinPoint處的幅值，則以fMinPoint處的幅值作為歸一化最小幅值，以fMinPoint作為股動脈待匹配壓力波形的歸一化起點，記為fStartPoint，以所述歸一化最小幅值在頸動脈待匹配壓力波形上的位置，作為頸動脈待匹配壓力波形的歸一化起點，記為cStartPoint；

3b、比較cMaxPoint處和fMaxPoint處的幅值大小：

若cMaxPoint處的幅值≤fMaxPoint處的幅值，則以cMaxPoint處的幅值作為歸一化最大幅值，以cMaxPoint作為頸動脈待匹配壓力波形的歸一化終點，記為cEndPoint，以所述歸一化最大幅值在股動脈待匹配壓力波形上的位置，作為股動脈待匹配壓力波形的歸一化終點，記為fEndPoint；