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1、基于压力波的人体脉搏波传播速度无创检测研究26卷3期2007年6月中国生物医学工程ChineseJournalofBiomedicalEoain*eringV01.26No.3June2007基于压力波的人体脉搏波传播速度无创检测研究李婷虞钢(中国科学院力学研究所,北京1OOO80)摘要:脉搏波传播速度的变化往往是血管弹性程度发生变化的最早体征,因此脉搏波速度的检测对动脉硬化等疾病的诊断有较高的参考价值,其检测精度主要取决于波速参考点的提取算法.在分析实际采集的脉搏压力波信号特征的基础上,对波峰,波足等特征点进行了识别,并提出了一种根据脉搏波前沿内斜率最大值点的个数和位置确定惟一
2、波速参考点的新算法.临床实验证明,新方法能够有效地提取脉搏波速度,有助于动脉血管弹性程度的辅助诊断.关键词:脉搏波速度;波速参考点;波速分析ResearchofMethodforPulseWaveVelocityAnalysisBasedonPressureWaveDetectionLITing,YUGang(InstituteofMechanics,ChineseAcademyofSc/encez,Being100080)Abstract:Pulsewavevelocity(PWV)isaprominentmarkerofarterialstiffnessandisanvalu
3、ablefactortodiagnosearteriosclerosis.111eprecisionofthePWVdetectionisdeterminedbythePⅣVreferencepointextractionalgorithm.Inthisworkthewavepeaksandfeetweredistinguishedafterthewavecharacterswereinvestigatedindetail.AnewalgorithmdeterminingtheuniquePWVreferencepointbythenumberandpositionsofcurr
4、entmaximumgradientpointswaspmpesed.ExperimentalresultsshowedthatthepresentedalgorithmcouldbeusedtocalculatethePⅣVaccuratelyanditisprovedtobeagoodassistantmethodtoassessbloodvesselstiffness.Keywords:pulsewavevelocity;PWVreferencepoint;analysis.中图分类号R318.04;文献标识码A文章编号0258.8021(2007)03.0321.05引言
5、在心血管系统中,心脏周期性射血引起的血液压力脉动和血管壁振动在动脉血管系中的传播称为脉搏波在动脉中的传播.人体脉搏波传播速度(PWV)的大小在很大程度上依赖于血管的物理特性和几何特性,特别是与动脉血管壁的弹性特性密切相关….研究发现,血管弹性程度越好,Pwv越小,随着年龄的增长或其他原因引起动脉硬化时,动脉管壁发生的变异将使其弹性模量增大,从而使PWV增大.,与舒张压和收缩压相比,与心血管病发病率和死亡率的相关性更大j.因此,在心收稿日期:2006-07.03,修回日期:2007.04-12.*通讯作者.E-mail:gyu@imeeh.aC.Cll血管系统评价中得到了广泛的应用
6、,目前已经成为评价动脉血管弹性程度的重要标准.二十世纪2O年代以来,国际上在PWV检测方面做了大量的研究,并有相应的产品问世J,国内在这方面的研究工作还比较少.目前,国际上检测PwV的方法主要分为基于压力波的检测方法,基于超声多普勒的检测方法和基于核磁共振的检测方法.超声法和核磁共振法的计算量大,仪器成本高;基于压力波的检测方法计算量少,仪器成本相对较低,其检测精度取决于波速参考点的选择和提取.在基于压力波的检测中,一般以每个波的起始点或斜率最大值点作为波速参考点.事实上,对于322中国生物医学工程26卷一些皮肤松弛的老年人,波形起始点往往容易被前一舒张期末的噪声淹没而不易提取;
7、另外,对应于一个脉搏波通常有多个斜率最大值点,波速参考点只需要一个,而相关文献中并没有提到如何得到最终参考点.针对这个问题,本研究提出了一种在脉搏波前沿升支中由斜率最大值点的个数和位置确定惟一波速参考点的算法,实验证明,该算法抗干扰能力强,稳定性好.1脉搏信号检测平台在临床上,通常采集人体某些骨骼附近体表动脉处的脉搏波,如桡动脉,颈动脉,踝动脉等,主要由于这些部位容易暴露,组织结构好(表层皮肤和肌肉都较薄,血管下方为坚硬的骨头,检测时血管不易滑动,因此容易得到精确的脉搏信号.为实
