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1、光电子!激光第21卷第8期2010年8月JournalofOptoelectronics!LaserVol.21No.8Aug.2010**基于光电脉搏传感器的踝臂指数测量**孙欣,刘常春,赵玉娟,朱其刚(山东大学控制科学与工程学院山东济南250061)摘要:利用发光二极管(LED)和硅光电池研制了一种能检测人体表浅动脉及微动脉血管网脉搏波的光电脉搏传感器,设计开发了基于该传感器的踝臂指数(ABI)测量系统,通过血压事件的光电信号判定算法,提高了ABI的测量精度。对30名实验对象进行了与
2、金标准听诊法的对比实验,采用BlandAltman法对实验数据进行了分析,结果表明,使用研制的系统测量ABI与听诊法具有较好的一致性。关键词:光电脉搏传感器;踝臂指数(ABI);血压事件;虚拟仪器中图分类号:R318.6文献标识码:A文章编号:10050086(2010)08121404Anklebrachialindexmeasurementbasedonphotoelectricpulsesensor**SUNXin,LIUChangchun,ZHAOYujuan,ZHUQigang(Scho
3、olofControlScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract:Toimprovetheaccuracyofanklebrachialindexmeasurement,aphotoelectricpulsesensorisdevelopedtodetectpulsesofsuperficialarteryandarteriolenetofhumanbodyusingLEDandsiliconphotocell.Employing
4、thephotoelectricpulsesensor,ananklebrachialindexmeasurementsystemisdeveloped,whichusesphotoelectricpulsesignaltodeterminethebloodpressureevent.Comparativeexperimentsarecarriedoutwith"goldstandard"auscultatorymethod.30subjectsincluding15healthysubjectsand15patie
5、ntswithCHDareenrolled.BlandAltmanmethodisemployedtoanalyzetheagreementbetweentheproposedmethodandtheauscultatorymethod.Resultsshowthattheproposedsystemhasgoodagreementwiththeauscultatorymethod.Keywords:Photoelectricpulsesensor;anklebrachialindex(ABI);bloodpress
6、ureevent;virtualinstruments[11,12]明电子血压计的测量效果也不能令人满意。1引言发光二极管(LED)和硅光电池已在检测中有广泛应[13,14]踝臂指数(ABI,anklebrachialindex)概念是二十世纪50用,本文将它们用于人体表浅动脉及微动脉血管网的脉搏年代由Winsor[1]提出的,之后经Yao等人[2]的发展,目前成为波检测,利用LED和硅光电池研制了一种光电脉搏传感器,并设计开发了基于该传感器的ABI测量系统,通过血压事件的研究热点之一。ABI是外周动脉疾病
7、尤其是下肢动脉硬化闭[3~7]光电信号判定算法,提高了ABI的测量精度。塞症的重要诊断指标。随着研究的深入,还发现ABI对于[8~10]评价心血管系统危险具有较好的效果,有独立预测心血管2光电脉搏传感器设计潜在危险的临床价值,因此又吸引了不少关注。ABI通常定义为人体下肢踝部收缩压与上肢肱动脉收缩压之比,两侧各有一当光照射血液时,一部分光被血液吸收,一部分发生透射,个值。当某侧的ABI小于0.9时,该侧下肢可能出现动脉狭还有一部分发生漫反射。当血液成分和入射光光强度不变时,窄或闭塞。传统测量ABI方法是手工进行的,使
8、用水银血压漫反射的光强度主要取决于入射光照射下的血液量。随着心计与听诊器或连续多普勒超声设备相配合,逐个测量出四肢血脏的收缩和舒张,动脉中血液量也随之发生波动,所以漫反射压然后计算ABI。这种方法费时费力,不便于推广和进行流行的光强也随之发生波动,利用光敏元件接收血液漫反射光即可病学研究。有尝试使用自动
