基于桡动脉波形分析的心血管功能评估方法研究.pdf

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1、中国科学技术大学博士学位论又基于桡动脉波形分析的心血管功能评估方法研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：张永亮检测技术与自动化装置孙怡宁研究员马祖长副研究员二O一二年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor’SdegreeAssessmentofCardiOVaSCUIarFunctionBasedonPulse肋MeAnalysisofRadialArteryAuthor’SName：YongliangZhangSpeciality：De

2、tectingTechnologyandAutomaticDeviceSupervisor：Prof．YiningSunAssoc．Prof．ZuchangMaFinishedtime：May,2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：萎反玉丝．j签字日期：趁!竺：￡：笪中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为

3、申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。d公开口保密(——年)作者签名：丕墼盘丝导师签名摘要动脉硬化是心血管病的病理生理学基础，早期筛查并干预动脉硬化是心血管病预防的根本途径。基于波形分析(PWA

4、)的血流动力学指标检测，是～种常用的无创心血管功能评估方法。国外针对该方法的研究起步较早，并已提出了一些经典的评估指标。其中，采用两点法测量的主动脉脉搏波速度(aoPWV)是动脉硬化评估的“金标准"，基于主动脉PWA获取的心内膜下心肌活力率(SEVR)被广泛用于评估心肌灌注功能。根据这些指标及其测量方法开发的检测仪器(例如法国的Complior、澳大利亚的SphygmoCor和日本的HEM9000AI)，已进入大型医院作为心血管病诊断和疗效评估的工具。但是，这些仪器均存在价格昂贵、操作过程烦琐、且对操作技能要求较高等应用瓶颈，难以

5、在大众健康领域中普及推广。因此，建立适用于群体普查和个体动态检测的动脉硬化检测方法和技术十分必要。为适应这一需求，本论文开展了基于桡动脉PWA的心血管功能评估方法研究，主要包括：1．评估指标体系的构建综合国内外本领域的研究现状与趋势，遵照生理意义明确、实用性强等原则，构建了兼顾动脉功能和心脏功能的评估指标体系，包括脉搏波传递时间(PTT)、aoPWV等动脉功能评估指标和心率(HR)、SEVR等心脏功能评估指标。所有评估指标均基于易于测量的桡动脉PWA获取，适用于大众健康领域的群体普查和个体动态检测。2．关键指标的测量方法研究围绕着

6、评估指标体系中关键指标PTT、aoPWV和SEVR的测量方法，本论文开展了如下研究并取得一些成果，进一步丰富和发展了脉搏波传播理论。(1)PTT测量方法研究提出一种基于单点桡动脉波形分析的PTT测量方法。基于平面张力法采集桡动脉脉搏波，采用PWA识别波形的第一和第二收缩波峰，并以这两点之问的时间差评估PTT。以266位健康人群为研究对象，采用新方法的测量结果与年龄显著高度负相关。因此，该操作简单、易于获取的PTT可以用于评估动脉弹性功能。(2)aoPWV测量方法研究在PTT研究基础上，进一步建立基于桡动脉PWA的aoPWV测量方法

7、。以肚脐为有效反射点的体表测量点，采用胸骨切迹到肚脐的长度与PTT的比值评估aoPwv。在46位健康的中青年对象中，采用该方法测量的aoPWV与摘要Complior测量的颈股动脉脉搏波速度(cfPWV)显著高度相关，且没有明显差异，week．to．week实验显示了很好的短期重复性。该方法适用于中青年健康人群的动脉硬化早期筛查。(3)基于桡动脉提取SEVR的可行性针对231位健康人群和高血压患者，同步采集桡动脉和颈动脉波形，基于PWA分别提取桡动脉和颈动脉SEVR，并分析它们之间的关系。研究结果显示，两者显著高度相关，且具有一致的

8、独立影响因素和随年龄变化的规律。这说明基于桡动脉提取的SEVR可以提供与从颈动脉获得的SEVR同样的信息。3．原型检测系统的设计、实现与验证根据以上研究中建立的新方法和新技术，设计并实现了原型检测系统，包括自助式心血管功能检测仪IIM．2010A和