基于脉搏波的24小时无创连续血压监测 综合课件

基于脉搏波的24小时无创连续血压监测 综合课件 基于脉搏波的24小时无创连续血压监护 生物医学工程一班 明鑫 廖文清 王玥 陈玮婷 引言 方法原理 方法建立 总结与展望引言 血压是反映心血管功能的重要生理参数，是诊断疾病、观察治疗效果、进行预后判断的重要依据。另外 由于血压受诸多因素如身体状况 情绪环境条另外，由于血压受诸多因素如身体状况、情绪环境条件和生理韵律等的影响，单次测量血压存在较大差别， 同时在心率不齐时，采用断续测量方法测量血压较困难.而连续测量方法可在每个心动周期测量血压，在临床及医学研究中具有更重要的意义。引言——以往的无创连续血压测量方法 动脉张力法 对传感器定位要求高，对于长时间测量而言，始终保持传感器测量位置及角度较为困难 容积补偿法 缺点:在长时间测量时受静脉充血影响较大，当血管收缩节率较大时，将影响脉搏描记 缺点 在长时间测量时受静脉充血影响较大 当血管收缩节率较大时 将影响脉搏描记 计的输出波形，致使参考压的设置困难，影响测量精度另外，由于需要在被测部位保持较高 的压力，舒适性较差，另外，由于需要压力伺服系统来补偿参考压力，致使测量装置复杂， 使用时给受试者带来不便 容积记描法 容积描记法是通过分析容积和血压之间的关系来检测血压，现有的研究对于容积脉搏血 流信号的机理与信息特征研究得还不够充分，因此不能够保证检测精度 超声法 利用超声波对血流和血管壁运动的多普勒效应来检测收缩压和舒张压 缺点:收缩压和舒张压缺点在于测量设备比较复杂，受试者的活动会引起传感器和血管 间的声波途径的变化 综上，以往的无创连续血压测量方法都不能很好满足连续性，稳定性，精度，不 对人体造成不适等技术要求。原理 多年以来，许多人对脉搏波形成机理做过大量的研究和探讨，一般认为，脉搏是由心脏射血活动引起的一种血液和血管壁振荡。此振荡波最初在主动脉根部形成，种血液和血管壁振荡 此振荡波最初在主动脉根部形成然后沿着动脉树迅速向外周血管传播，而成为各部分脉搏的现波。 随着心脏的间歇性收缩和舒张，血液压力、血流速度和血流量的脉动以及血管壁的变形和振动在血管系统中传播。当脉搏波从心脏开始向动脉系统传播时，不仅要受到心脏本身的影响，同时也会受到流经各级动脉及分支中各种生理因素如血管阻力、血管壁弹性和血液粘性等的影响，使脉搏波中包含极丰富的心血管系统生理病理信息。原理 心肌收缩力、外周阻力、动脉壁弹性是影响血压的几个最基本因素。这些因素的任何变化都会对血压产生影响。 心输出量对血压的影响主要表现在平均动脉压方面，心搏量主要影响收缩压，其他因素不变时，心搏量与收缩压成正比心率则主要影响舒张压，心率快时舒张压低，心率慢时舒张压高。 外周阻力对血压影响大，外周阻力大时，收缩压和舒张压都高。 动脉弹性特别是大动脉弹性对血压的影响也较明显，动脉扩张度可表示为心搏量/脉压，当动脉弹性差时，舒张压高而收缩压低，平均压基本不变。 脉搏波速测定法是根据脉搏波沿动脉传播速率与动脉血压之间具有正相关的特点 提出的，通过测量脉搏波速间接推算出动脉血压值。这种关系经另一种血压测量 方法参照校准后，可以得到连续动脉血压值。为了能使得PWV不仅可以反映血 压的变化，还可以给出血压的绝对值，有人采用统计分析建立回归方程的方法， 通过脉搏波传导时间来计算收缩压和舒张压相对于脉搏波传播速度而言，脉搏 但通过焦学军等的使用发现，按原理的测量准确性有待 波传导时间更便于测量 但通过焦学军等的使用发现 按原理的测量准确性有待 提高，特别对于舒张压的测量偏差较大从国内外研究的情况可知，脉搏波传播速 度与动脉血压变化具有相关关系。但由于脉搏波传播速度与收缩压相关关系较大， 而与舒张压变 化相关关系较小，所以现有的直接应用脉搏波传播速度测量血压的 方法都无法很好的反应舒张压的变化为了更好的研究脉搏波与血压之间的相关关 系，许多学者在分析脉搏波传播速度的基础上，引入脉搏波特征参量来分析。引 入脉搏波特征参数能更好的反映血压变化与脉搏波之间的关系，但现有的测量方 法通常采用对脉搏波特征参数与血压变化进行回归分析的方法来建立血压与脉搏 波特征参数之间的方程，从而实现血压绝对值的测量。这种方法并没有对血压产 生的生理机制以及血压与心血管系统参数之间的生理关系进行研究，也没有一个 完整的数学模型反映血压一心血管系统参数一脉搏波之间的相关关系，所以建立 的回归方程并不能从本质上反映出脉搏波与血压变化的相关关系。引入脉搏波特 征参数，采用回归分析的方法也无法准确的反映出舒张压的变化。方法建立 为了建立血压与这些变量之间的回归方程，我们选择12名年龄1830岁的健康男性志愿者，利用自行研制的张力计和基于PC机的多导生理信号测量系统分别采集和存储心电、脉搏波和压力机的多导生理信号测量系统分别采集和存储心电 脉搏波和压力波信号5 min数据。在完成数据采集和存储后，通过数据回放，首先采用数字信号处理的方法，对数据进行预处理，如滤除脉搏波的基线漂移，脉搏波、心电、压力波信号的50 Hx陷波、低通滤波等，并从中选出较为平稳的120个心动周期的披形，逐个计算每搏各特征参数值，并通过张力测定法测出对应的每搏收缩压、舒张压、平均压。有了上述数据后，就可通过逐步回归分析确定回归方程参数及相应的系数，进而建立起血压与上述特征参数之间的 和表2可以看出，对大多数受试者而言回归方程。方法建立方法建立方法建立从表1 与收缩压有较好相关性的脉搏波特征参数主要是脉搏波传导时间和K值与平均压有较好相关性的脉搏波特征参数主要是K值、H 1 t/tr及脉搏波传导时间。展望 利用脉搏波特征参数无创连续测量血压的方法，为血压的连续测量提供了一个良好的途径，采用这种方法设计的测量设备结构简单，彻底摆脱了气囊对人体的束缚，提高了被测者的舒适感，能够实现长时间无创连续的血压测量，便于形成便携式设备。如果进一步改进信号采集及数据处理方法，必将具有广阔的发展前景。因此，通过实验研究这种方法的可行性、准确性以及信号采集和数据处理方法等均具有十分重要的实际意义。项目成果按照中国宇航员科研训练中心任务要求，浙江大学生物医学工程与仪器科学学院成立了专项课组，在院长段会龙教授的领导下，综合心电采集、分析，脉搏波采集、血氧检测分析算法和无创血压检测算法，无创每搏心输出量计算算法，CAN总线通讯和DSP高速数字信号处理等先进技术，研制了无创心功能监测仪，用于检测航天员的无创血压、血氧饱和度、每搏心输出量等指标，同时实时提供心电和脉搏波的原始信号。无创心功能监测仪实物如图I所示，图n为无创心功能监测仪上位机单检软件运行状态图:项目成果 参考文献1焦学军，房兴业.利用脉搏波特征参数连续测量血压的方法研究〔,〕.生物医学工程学杂志.2002.19(2):217—220 无创血压测量〔,〕 重庆工学院学报 2008(1) 1652徐克 周齐 韦云隆 .无创血压测量〔,〕.重庆工学院学报 .2008(1):165-2徐克，周齐，1663李顶立.基于脉搏波的无创连续血压测量方法研究〔,〕.浙江:浙江大学生物医学工程20084汤池.利用脉搏波无创连续检测血压的实验研究〔,〕.西安:第四军医大学? 镆窖Чこ滔担?0055刘丹，有创血压监测在手术中的应用及护理体会〔,〕.中国航天医药杂志.2002.44:68. 参考文献6 樊海涛，叶学松，段会龙，无创血压检测技术，中国医疗器械信息，2004105，53567 张政波，吴太虎，无创血压测量技术与进展， 中国医疗器械杂志，2003 27(3)，138向海燕，俞梦孙(用脉搏波传导时间实现血压连续测量(医疗卫生装备，2006，27(2):19-219全晓莉，何为，张维维.利用示波法原理测量血压的一种新方法J.航天医学与医学工程，2006，19(1):71-73(10张海锋.无创性动脉顺应性的评估方法及其临床意义J.心血管学进展 20032426:426-428.