基于无创伤逐拍动脉血压测量技术的倾斜实验系统

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1、第四军医大学博士学位论文缩略语表缩略语英文全称中文全称UPSUnexplainedSyncope不明原因晕厥HUTHeadUPTilt头高位倾斜实验HDTHeadDownTilt头低位倾斜实验ECGElectrocardiogram心电图HRVHeartRateVariability心率变异性BPVBloodPressureVariability血压变异性BRSBaroreflexSensitivity压力传感器敏感性SBPSystolicBloodPressure收缩压DBPDiastolicBloodPressure舒张压MBPMeanArterialPressu

2、re平均压G-LOCG-inducedLossofConsciousness加速度引起的意识丧失PWTTPulseWaveTransitTime脉搏波传导时间PPMPush-PullManeuver推拉动作ADCAnalogDigitalConverter模数转换模块PPGPhotoplethysmography光电容积脉搏波法FIRFiniteImpulseResponse有限冲激响应ACGApexcardiogram心尖博动图ICGImpedanceCardiogram阻抗心动图PEPPre-ejectionPeriod射血前期ICTIsovolumicContr

3、actionTime等容收缩期RSARespiratorysinusArrhythmia呼吸性窦性心律不齐LVETLeftVentricularEjectionTime左室射血时间PWVPulseWaveVelocity脉搏波波速第1页第四军医大学博士学位论文PPEPush-pullEffect推拉效应PCGPhonocardiogram心音图RIPRespiratoryInductivePlethysmo-呼吸感应体积描记法graphyUSBUniversalSerialBus通用串行总线UARTUniversalAsynchronousReceiver&通用异步接

4、收和发送接Transmitter口第2页第四军医大学博士学位论文基于无创伤逐拍动脉血压测量技术的倾斜实验系统博士研究生：刘延勇导师：俞梦孙教授院士第四军医大学生物医学工程系，西安710032中文摘要倾斜实验(TiltTableTest,TTT)是评价人体心血管自主神经调节功能的重要检查方法和有效手段。在临床医学和航空医学领域，广泛用于鉴定包括飞行员在内的血管迷走性晕厥患者。现有的倾斜床系统由于装备和方法上的限制，一般只能在试验时进行间歇性血压测量，且主要集中在平卧位或直立位两种稳定状态下进行，因而影响对受检者心血管反应的全面了解。对于飞行员来说，由于新型、高性能战斗机

5、的出现，使他们可能在极短时间内受到高加速度负荷的影响，这就迫切需要了解他们受到负荷时立即出现的快速心血管反应。头高位倾斜实验（Head-upTilt，HUT）是航空医学领域模拟加速度负荷的常用简易方法。因此实时监测HUT时快速出现的心血管反应在航空医学和临床医学领域都有重要的应用价值。为此，我们设计了一种全新的倾斜实验系统，包括改进的倾斜床和多参数生理监测系统。本系统通过脉搏波传播时间技术实现了倾斜实验中血压的连续测量，特别是头部血压的校正与监测，并且，床体转动时振动小，可以检测体位变化时多种心血管变量的动态变化过程。初步的人体实验证明，应用本系统进行的头高位倾斜试验

6、可把心血管调节能力不同的受检者区别开来。取得的主要成果如下：1)、构建了可应用脉搏波传导时间测量血压的多路生理信号检测平台，为倾斜实验中的血压测量方法奠定了基础。通过本系统还可获取人体的心电、第3页第四军医大学博士学位论文呼吸、心音、脉搏波、主动脉区阻抗图以及柯氏音、袖带压力、床体角度等多路信号。2)、设计了符合实验要求的倾斜床，床体转动时振动小、信号稳定；床上加装了坐垫，提高了倾斜实验的质量。床侧的角度传感器可以实时监测床体角度。3)、编写了各路信号分析处理程序，求取了了心音、脉搏波、柯氏音、心电等各信号的特征点，用于计算PWTT、ICT、LVET以及柯氏音延迟时间

7、等心血管变量。这些信号为倾斜实验中动态血压的检测心血管功能鉴定提供了丰富的信息。4)、设计并验证了采用柯氏音和示波法组合的间歇式血压测量（收缩压、舒张压、平均压）方案。根据柯氏音的产生和消失获得收缩压和舒张压；通过示波法得到平均压。5)、设计并验证了通过主动脉区阻抗图获取主动脉瓣开放特征点的方案。设计了通过四电极法获得主动脉区阻抗图的阻抗测量系统，通过对两种算法得到的LVET进行比较，证明主动脉区阻抗图的起点可用于表示主动脉瓣开放时间的特征点。成功地从阻抗测量系统中提取出心电信号，简化了系统结构。6)、实现了心水平血压的检测和标定。提出并采用主动脉阻