[發明專利]無創連續的淺表動脈血管斑塊狹窄率監測方法及裝置

在審

• 申請號: 202210679309.2
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115054207A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 張錦龍;劉澤華;王佩;馮雨欽;黃欣欣;高禮玉;劉楊
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/024;A61B5/021;A61B5/0295;A61B5/00;G06N3/04
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 劉瑩瑩

本發明提供一種無創連續的淺表動脈血管斑塊狹窄率監測方法及裝置。該方法包括：步驟1：獲取受測者的個人信息參數，并使用基于反射式光電容積脈搏波描記原理的采集裝置采集受測者淺表動脈血管斑塊處的脈搏波信號，對所述脈搏波信號進行濾波處理以獲得符合要求的PPG信號；步驟2：從所述PPG信號中提取出血流特性參數，所述血流特性參數包括PWTT、血壓、血流量和最大血液流速；步驟3：根據受測者的個人信息參數和所述血流特性參數生成特征向量，將所述特征向量輸入至訓練好的基于深度學習網絡的狹窄率監測模型，所述狹窄率監測模型的輸出即為受測者淺表動脈血管斑塊處狹窄率。本發明可以實現無創測量且操作方法簡便。

技術領域

本發明涉及血管斑塊檢測技術領域，尤其涉及一種無創連續的淺表動脈血管斑塊狹窄率監測方法及裝置。

背景技術

血管隨著年齡的增長出現斑塊是不可避免的，這也是動脈硬化的表現，如果不積極治療，會引起動脈硬化進一步加重，導致管腔狹窄明顯，后期可能出現更嚴重的病變。而且斑塊處血管壓力增大，可能會引起斑塊脫落，并在其他部位堵塞形成血栓。血管斑塊作為諸多病變最初期的表現，對其的檢測具有重要意義。

臨床上最常見的是通過超聲檢查進行評估。超聲檢查包括二維超聲、三維超聲、超聲造影和血管內超聲檢查。上述的超聲檢查方法存在以下弊端：1)有創：部分檢測方法對人體有害；而且超聲造影劑需要通過腎臟代謝排出，對于腎功能不全、極個別對造影劑敏感人群存在因血管造影而損害腎功能的可能性；2)專業性：只有經過嚴格培訓的醫護人員可以熟練的完成檢查操作，并不適用于居家監護。

發明內容

為了能夠實現無創且方便普通用戶完成檢查操作的斑塊處的狹窄率監測，本發明提供一種無創連續的淺表動脈血管斑塊狹窄率監測方法及裝置。

一方面，本發明提供一種無創連續的淺表動脈血管斑塊狹窄率監測方法，包括：

步驟1：獲取受測者的個人信息參數，并使用基于反射式光電容積脈搏波描記原理的采集裝置采集受測者淺表動脈血管斑塊處的脈搏波信號，對所述脈搏波信號進行濾波處理以獲得符合要求的PPG信號；

步驟2：從所述PPG信號中提取出血流特性參數，所述血流特性參數包括PWTT、血壓、血流量和最大血液流速；

步驟3：根據受測者的個人信息參數和所述血流特性參數生成特征向量，將所述特征向量輸入至訓練好的基于深度學習網絡的狹窄率監測模型，所述狹窄率監測模型的輸出即為受測者淺表動脈血管斑塊處狹窄率。

進一步地，所述個人信息參數包括身高、體重、年齡和性別。

進一步地，步驟1中，采集脈搏波信號時采用的光源波長為850nm。

進一步地，步驟2中，對所述PPG信號進行二階微分得到PWTT。

進一步地，步驟2中，從所述PPG信號中提取出血壓具體包括：分別按照公式(7)和公式(8)計算得到收縮壓SBP和舒張壓DBP：

SBP＝B+A*PWTT (7)

DBP＝C+D*SBP (8)

其中，A、B、C和D為根據實驗測到的系數。

進一步地，步驟2中，所述血流量是指一個心跳周期內的血流量變化Q。

進一步地，按照公式(11)從所述PPG信號中提取出最大血液流速：

其中，α表示由受測者個人信息參數決定的參數，ΔQ_max表示根據PPG信號和其一階微分信號得到最大血液流速對應時刻之后，在PPG信號中該時刻所對應的血流量變化取值。

進一步地，所述深度學習網絡采用DNN網絡或LSTM網絡。