[發(fā)明專利]測試心臟運(yùn)動功能的設(shè)備、系統(tǒng)和方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510217071.1 | 申請日: | 2015-04-30 |
| 公開(公告)號: | CN104840191A | 公開(公告)日: | 2015-08-19 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 吳健康 | 申請(專利權(quán))人: | 吳健康 |
| 主分類號: | A61B5/0402 | 分類號: | A61B5/0402;A61B5/11;A61B5/0245 |
| 代理公司: | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人: | 王波波 |
| 地址: | 100049 北京市*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 測試 心臟 運(yùn)動 功能 設(shè)備 系統(tǒng) 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本申請屬于醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種穿戴式數(shù)字心肺功能運(yùn)動試驗設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
心血管病是人類第一大殺手。歐美有20%的人群患有心血管病,中國有2.9億心血管病患者。心血管病的預(yù)防、診斷和康復(fù)都離不開心血管系統(tǒng)功能的評估。心肺循環(huán)系統(tǒng)的功能就是保證人體各種活動的正常進(jìn)行。運(yùn)動需要心肺循環(huán)系統(tǒng)中臟器的密切協(xié)調(diào)工作始能完成。心肺運(yùn)動試驗(Cardiopulmonary?Exercise?Testing?CPX)是將心肺在運(yùn)動中的功能進(jìn)行評價的科學(xué)工具。心肺運(yùn)動試驗是通過監(jiān)測機(jī)體在運(yùn)動狀態(tài)下的攝氧量(VO2)、二氧化碳排出量(VCO2)、心率(HR)、分鐘通氣量(VE)等來評價心肺等臟器對運(yùn)動的反應(yīng)。它具有無創(chuàng)、定量的特點,對于心肺疾病的診斷和預(yù)后具有重要價值。另一方面,心肺循環(huán)系統(tǒng)的生理機(jī)制和CPX測量方法和原理比較復(fù)雜,不太容易被臨床醫(yī)生和護(hù)士理解。由于訓(xùn)練不夠,不少醫(yī)務(wù)人員,不管是心血管科或肺科,都有對CPX及其測量值理解不夠和片面的現(xiàn)象。
但是,CPX的測量參數(shù)雖然定量,卻要求被測者達(dá)到運(yùn)動極限。由于病人往往達(dá)不到運(yùn)動極限,或操作者判斷運(yùn)動極限不準(zhǔn)確,使得測量結(jié)果失去其應(yīng)有的功效。
心電圖運(yùn)動試驗,亦稱心電圖運(yùn)動負(fù)荷試驗,是通過一定量的運(yùn)動增加心臟負(fù)荷,觀察心電圖變化,對已知或懷疑患有心血管疾病,尤其是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)進(jìn)行臨床評估的方法。這種方法的分析內(nèi)容包括運(yùn)動能力、臨床癥狀、血流動力學(xué)和心電圖改變的分析。這些分析都是由醫(yī)生進(jìn)行定性分析和判斷,不提供定量指標(biāo)。
“6分鐘步行試驗”是一種簡易的心肺動態(tài)功能試驗方法。2002年和2005年由ACC/AHA頒布的慢性心衰診斷和治療指南中均明確將6分鐘步行試驗作為心功能評定的一項指標(biāo)。目前,世界通行的方法是,在平坦的地面劃一100英尺直線,兩端各置一座椅,受試者沿直線盡可能快速行走,直到6分鐘停止,測量步行距離。步行距離越長提示運(yùn)動耐量越大,心功能越好。6分鐘步行試驗雖然簡單,但是全手工操作,需要場地,測量參數(shù)單一,且很大程度上取決于個人意愿。
由于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在不同缺點,心臟康復(fù)急需新一代評估技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有心肺運(yùn)動試驗技術(shù)中的設(shè)備太復(fù)雜以及被測者必須達(dá)到極限運(yùn)動狀態(tài)的問題,本發(fā)明的目的是實時測量被測者在平地行走或在跑步機(jī)上運(yùn)動狀態(tài)下的運(yùn)動信號和心電信號,從而計算出被測者的運(yùn)動參數(shù)、心電參數(shù)、以及心率運(yùn)動反應(yīng)參數(shù)。
在本發(fā)明的一個方面,提供了一種測試心臟運(yùn)動功能的系統(tǒng),包括:至少一個穿戴部件,由被測者穿戴,并且包括:心電感知模塊,用于感知被測者的心電信號,以及運(yùn)動感知模塊,用于感知被測者的無負(fù)荷或有負(fù)荷的運(yùn)動信號;手持電子設(shè)備,通過有線或無線通信方式,從所述至少一個穿戴部件獲得被測者的心電信號和運(yùn)動信號,處理心電信號和運(yùn)動信號,控制心臟運(yùn)動試驗過程;工作站,與所述手持電子設(shè)備采用無線或有線通訊連接,用于從所述手持電子設(shè)備接收數(shù)據(jù),在用戶的監(jiān)測下完成心臟運(yùn)動試驗過程,并生成試驗報告,其中所述報告中至少包括:心電參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)和心率運(yùn)動反應(yīng)參數(shù)。
優(yōu)選地,所述手持電子設(shè)備被配置為實時處理下述三個階段的心電信號和運(yùn)動信號:運(yùn)動試驗前靜止至少1分鐘、運(yùn)動試驗開始后按某種模式運(yùn)動6分鐘或以上、運(yùn)動停止后1分鐘或以上。
優(yōu)選地,所述心率運(yùn)動反應(yīng)參數(shù)包括心率運(yùn)動反應(yīng)能力、心臟變時指數(shù)、以及運(yùn)動心率恢復(fù)。
優(yōu)選地,心臟變時指數(shù)表通過下式來測量:
CI=(HRstage-HRrest)/(METstage-1)
其中HRstage和METstage分別表示被測者在測試中某一時刻的心率和運(yùn)動代謝當(dāng)量,HRrest表示被測者在靜止時的心率。
優(yōu)選地,心率運(yùn)動反應(yīng)能力通過下式來測量:
CC=(HRmax-HRrest)/(HRPredM-HRrest)
其中HRmax和HRrest分別表示最大心率和靜止心率,HRPredM為最大心率預(yù)測值。
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