高血压病人的光电容积脉搏波的频域分析

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1、万方数据第21卷第l期北京生物医学上程Vo]21No．I—竺塑二塑———一墅竺!!竺丝!!!!!竺矍竺：竺!·论著·高血压病人的光电容积脉搏波的频域分析孟兆辉1白净。王苏中2崔树起2摘要采用光电容积脉搏血氧饱和度检测系统对67例高血压病人采集的脉搏渡信号进行了额域分析，并和66例正常人进行对比分析。发现高血压病人的脉搏渡谐渡峰值衰减速度显著高于正常人．而谐泼的宽度要大于正常人。作者从人体生理和病理学角度分析了这种差异出现的可能原因，从而为高血压病的早期诊断提供了一种新的参考方法。关t词高血压光电容积脉搏坡额域分析中田分类号R544．I文麓标识码A文章编号1002．3208(2002

2、)01．0001．04Fr删luencyDomainAna删sofPnlseo咖晰脚叫Df脚附t啷j蛐parleys朋卧啦z^幽“i1，脚，脚。，删鹏血咖‘，cw鼽岬产IDepar：men_￡矿日蛐协jEn妒I聊嘲g，n地h口Unlterslty，＆洳塘100吨42D甲口nm嘣矿尸僻w∞kMedicinetCopicalh抽々时。，Med／ca／Sc／ence，聊fw100054IAbstractJThepahe呱ir嘣町㈣吨systemW岫used协dofrequencydomaina硼J一·forpul*“F“bor67p“enbwi山b，pen帆．BI帆diseaseand6

3、6healthy肚㈥The山boffrequ肌eyd啪缸n柚d倒swilhtI旧edlmsh叫ecl虹Ithepe止vdu葛dImmlorficshhyperten．sionpal／en!F徂甲如n阻“rate划gm6啪曲fBn吖sadtheseharmonicsoftkhvl：ExtensionI呻fientgToup。弛widefthan小。吣ofIIl亡heahhygrOUpIfp硼'ides㈣脯￡bd0f叫●y击。耶嘴m0，h删口画帆出啪∞【Keywm诅s】HyPe咖删0lII、Lk嘲m出rB咖dFl。qu蜘吖d㈣柚dy目s0引言光电容积脉搏血氧饱和度检测系统是一种将血氧浓

4、度的光电检测技术与容积脉搏描记技术结合起来实现无创伤、连续血氧浓度测量的新型医疗监护仪器“o。它不仅可以测量血氧饱和度，反映血流及血液充盈肢体的状况，同时还可以得到连续的光电容积脉搏波(以下简称脉搏波)。从这一波形中我们可以得到丰富的生理信息“。与传统的桡动脉压力脉搏波相比，它的测量方法操作简便，便于掌握，适台在社区医院中推广。目前，国内外已经逐渐开始使用这种方法测量脉搏波”’41，在本文中采用清华大学研制的社区医生助手系统”o中的脉搏血氧监护模块对脉搏波形进行测量以及记录，其测量部位选择为手指尖部。因为脉搏波是随着血流和动脉血管传递的，经基盘项目怍者单位作者筒介奉研究为北京市自然

5、科学基金赍助项目。I清华大学电机系生物医学工程研究所(100D842首都医科大学预防医学幕【I∞054)孟兆辉f1卯6～)．男．博士研究生。过一定的延时，脉搏波的波形要相对滞后于心电图一定时间。当然，从脉搏波中得到的脉率与心率是一致的，而且波形也与心电波形的QRS波对应(与P波、T波对应不明显)，因此可以通过时域脉搏波来对房早、室早、心动过速、心动过缓等心律不齐进行诊断”1。关于脉搏渡在频域上的分析，王炳和等人对利用声学原理检测到的脉搏波进行分析”1，韩阳等人对高血压病人的桡动脉脉搏波进行了频谱分析“，都得到具有重要参考价值的结论。对于高血压病人，由于动脉管壁变硬变厚，管径变小，外

6、周阻力增大，使得管内血流速度明显加快，血流与动脉管壁就会发生更太的摩擦。因此，对于高血压病人的脉搏波进行频域分析，是一项有意义的工作。通过这种方法，可以找到健康人与高血压病人脉搏渡在频谱上的差异，从而可以为高血压以及心血管系统疾病患者的早期诊断提供一种无创的检测手段。l实验方法测试对象分为两组：健康组和高血压组。健康万方数据‘2‘北京生物医学工程第2l卷～一——————————～————————————————一组主要是首都医科大学的学生和老师．共66人．平均年龄为41．90±16．40岁，高血压组主要是三里河社区医院和北蜂窝医院管理的高血压病人67人，平均年龄为55．58±12．

7、72岁。测量过程中，使用社区医生助手系统同时栗集心电图、呼吸波、脉搏波、血压等生理参数。受别人采用仰卧状态，待信号平稳后开始记录数据，测量时间为大约5min，采样率为200Hz，存储单元为8bh。2脉搏波的频域分析对脉搏波信号使用FFfr变换进行额域分析，得到信号的功率谱，发现主要功率集中在0一12№之间，因此只对这一范围的功率谱进行研究。为了消除噪声干扰，采用相干平均的方法，对5min的数据(约60K)进行分段，每4096个点分为一段，取前12段进行相干平均，然后经