脉搏波频域分析中共振理论的研究进展

人体脉搏波中含有丰富的生理病理信息,在脉诊客观化进程中,对脉搏波信号的分析尤为重要。本文对脉搏波时域分析法和频域分析法进行了简要介绍,重点梳理了频域分析法中共振理论的研究进展,包括动脉径向振动方程、器官共振频率、物理生物实验等。通过对共振理论的分析,发现其存在动脉径向振动方程实用性差、证明脉搏波谐波-器官频率匹配的实验不充分等问题,并进一步指出了今后的研究要点,以期有助于该理论的发展和临床应用。     

高血压病人的光电容积脉搏波的频域分析

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波信号进行了频域分析,并和66例正常人进行对比分析.发现高血压病人的脉搏波谐波峰值衰减速度显著高于正常人,而谐波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.     

脉搏波分析研究进展

脉搏波作为人体重要的生理信号,包含机体的多种生理病理信息,在心血管功能检测、临床监护、中医客观化研究等方面具有重要实用价值,也一直是心血管领域内研究热点之一。目前的脉搏波分析方法主要包括时域和频域的参数提取及数学建模等方法。随着信号处理技术的发展和人体生理机制的深入研究,脉搏波包含的更多有价值信息将被挖掘,在相关疾病的预防、诊断及治疗等方面发挥更大作用。     

基于盲解卷问题的脉搏波的信号分析

在同态解卷的脉搏系统分析模型的基础上，研究了脉搏信号盲解卷的原理。提出了实际可行的算法，提取了心脏激励源信号的特征波形。实验结果表明该算法的可行性，为脉搏信号的进一步分析提供了依据。     

脉搏波的衰减特性研究

分析了动脉血管内的血液以及动脉血管周围组织,对脉搏波衰减特性的影响,并比较了这两种影响的结果,为脉搏波传播特性的进一步研究奠定了理论基础,也有助于临床上利用脉搏波的传播特性分析和诊断相关疾病.     

脉搏波传导速度测量算法的研究及其进展

动脉弹性功能下降是心血管疾病的早期特征之一,而动脉脉搏波速度能够很好地反映动脉弹性,因此准确测量动脉脉搏波速度对预防和治疗心血管疾病有很大的帮助。测量脉搏波速度的方法主要有两种:基于容积脉搏波的检测方法和基于压力波的检测方法,其检测精度取决于波速参考点的提取。波速参考点的提取方法主要有切线法、最低点法、峰值法以及斜率最大值点法。本文分析了现有测量算法的优点和存在的不足之处,探讨了国内外的研究动向,提出测量算法的改进方案。     

动脉中的脉搏波理论

介绍研究脉搏波传播的意义,回顾了动脉中的脉搏波传播理论的发展过程,重点描述了非线性脉搏波理论的主要研究成果,并指出脉搏波研究的发展方向。     

一种无创脉搏波检测分析系统的研制

研制了一套无创脉搏信号检测分析系统，系统采用生理压力传感器同时采集两路脉搏波信号，实现了脉搏波信号的实时采集、存储、动态显示、波形波速度分析和诊断报告的打印，能够较全面的评价心血管系统的功能。该系统采用单片机与计算机结合的设计方式，同时具有单片机小型化、便携的特点和计算机强大的数据存储、分析、处理的能力。初步临床实验表明，该系统操作方便，稳定性好，检测的可重复性较好。     

基于脉搏波传导时间和脉搏波特征参数的连续血压无创检测

本研究为克服在基于脉搏波传导时间(pulse transit time,PTT)方法无创血压检测中个体差异对测量准确性的影响,分析了个体脉搏波特征参数与血压值的相关性,并将个体脉搏波特征参数中与血压值相关度高的参数作为优化脉搏波特征参数加入PTT与血压的校正模型中,以提高模型普适性。基于偏最小二乘法(partial least squares,PLS)对50名志愿者200组PTT和脉搏波特征参数数据进行训练建模,得到舒张压、收缩压的预测模型。再选取5名新志愿者的PPT和脉搏波特征参数进行预测,最大预测误差小于5 mm Hg,满足AAMI国际电子血压计标准。将优化的脉搏波特征参数和PTT引入到连续血压预测模型当中,有助于提高血压预测模型的准确度和普适性,有助于无创连续血压检测的临床应用。     

心室去极化复合波的时频分布特征研究

在人的ＱＲＳ复合波的时域频域分布特征及发生机理问题上曾有过许多争论。本文对此作了研究,指：正常人ＱＲＳ复合波都是三角脉冲样不全正确,其功率谱具有倒幂律不全对。不存在Ｈｉｓ－Ｐｕｒｋｉｎｊｅ系统与ＱＲＳ复合波的倒幂谱的关系问题。     

基于容积脉搏波血流动力学检测的血流动力学参数的临床验证

目的 改进脉搏波无创检测仪的检测方式,考虑到桡动脉检测的操作复杂,因而选择操作简便的指脉检测.方法 通过大量的临床数据分析,确定指脉检测方式与桡动脉检测方式之间的转换关系,计算基于容积脉搏波的部分血流动力学参数,并和超声心动检测结果进行对比.结果 用指端容积脉搏血流方法同步检测的血流参数和超声心动检测血流参数的结果对比,差异没有统计学意义.结论 所得结果表明,在应用指端容积脉搏血流方法检测心输出量及其他血流参数是可行的.     

Reliability assessment for pulse wave measurement using artificial pulse generator

Abstract

This study aimed to assess intrinsic reliabilities of devices for pulse wave measurement (PWM). An artificial pulse generator system was constructed to create a periodic pulse wave. The stability of the periodic output was tested by the DP103 pressure transducer. The pulse generator system was then used to evaluate the TD01C system. Test–re-test and inter-device reliability assessments were conducted on the TD01C system. First, 11 harmonic components of the pulse wave were calculated using Fourier series analysis. For each harmonic component, coefficient of variation (CV), intra-class correlation coefficient (ICC) and Bland-Altman plot were used to determine the degree of reliability of the TD01C system. In addition, device exclusion criteria were pre-specified to improve consistency of devices. The artificial pulse generator system was stable to evaluate intrinsic reliabilities of devices for PWM (ICCs?>?0.95, p?<?0.001). TD01C was reliable for repeated measurements (ICCs of test–re-test reliability?>?0.95, p?<?0.001; CVs all < 3%). Device exclusion criteria successfully excluded the device with defect; therefore, the criteria reduced inter-device CVs of harmonics and improved consistency of the selected devices for all harmonic components. This study confirmed the feasibility of intrinsic reliability assessment of devices for PWM using an artificial pulse generator system. Moreover, potential novel findings on the assessment combined with device exclusion criteria could be a useful method to select the measuring devices and to evaluate the qualities of them in PWM.     

中医脉象仪研究进展

脉象检测方法研究一直是中医学的前沿课题。为实现脉诊的客观化,就必须客观再现脉搏搏动,其相关研究领域主要包括脉象仪研制、临床研究、参数分析等方面,其中脉象仪器设计与研制尤为重要。本文不仅概述了国内外脉象仪的研究进展,也阐述了脉象仪中相应传感器的分类及其应用状况。尽管国外脉象仪研究侧重略有不同,但所有改进均从满足研究与临床需求的角度出发以提高其社会应用价值。     

基于脉搏波传播时间测量的特征信号处理算法的研究

目的针对目前加速度脉搏波特征点检测研究少的问题,本文提出一系列处理算法,并对加速度脉搏波关键点中的a、c两点进行了重点研究。方法通过对加速度脉搏波采用防脉冲移动平均、小波滤波等方法预处理后,采取差分阈值与小波系数模极大值相结合的方法,对关键点位置进行检测。实验处理数据源于对15名在校学生采集的60组容积脉搏波,通过本文算法进行处理、检测和验证。结果对于加速度脉搏波中关键点a、c两点的正确识别率达92％以上。结论本文所述信号处理算法能够对脉搏波传播时间测量中的特征信号进行快速、准确的检出,为新型医疗监护设备的开发设计提供了技术支持。     

基于时空解析建模的脉搏信号量化分析方法研究

为实现脉搏信号形态和周期的量化分析,本研究提出一种脉搏信号时空解析建模及量化分析方法。首先,根据脉搏信号的形成机理,将脉搏周期和基线引入脉搏解析模型,得到时空解析模型表达式及12个参数,用于脉搏波的量化描述。然后,提出了基于实际脉搏信号的模型参数估计流程,给出参数估计的优化方法、约束条件和边界条件。将所提出的时空解析建模方法用于国际标准生理信号开源数据库(PhysioNet)幻想曲(Fantasia)子库中的健康人脉搏波,从解析模型中可以得到一些年龄和性别因素引起的人体心脏搏动节律和血流动力学变化。以提取的模型参数为输入,采用随机森林、概率神经网络等机器学习方法对脉搏波按照年龄和性别进行分类,结果表明随机森林法分类效果最好,Kappa系数达到98%以上。本研究提出的时空解析建模方法可有效地对脉搏信号进行量化分析,为脉搏信号相关的应用研究提供了理论基础和技术框架。     

容积脉搏波的检测方法及其在评价心血管功能方面的应用

目前利用光电容积脉搏波分析获取血流参数的方法没有广泛应用,但其简单易用的特点已引起人们更多关注.光电容积脉搏波法是根据外周微血管的血液容积随心脏搏动而产生的脉动性变化,再通过光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)获得的容积脉搏波信号.本文介绍了PPG的测量原理、光电传感器、脉搏波的特征信息提取方法,并概述了光电容积脉搏波法在评价心血管功能方面的研究.     

应用阻抗心动图测量脉搏波传导时间

为了研究射血前时间对用脉搏波传导时间进行连续血压测量的影响,本文设计并实现一种用阻抗心动图确定脉搏波起始点计算脉搏波传导时间的方法,在深呼使血压产生波动的过程中,采用此方法与心电R波峰值作起始点的方法进行对比实验.实验结果表明,用这种方法测量脉搏波传导时间随呼吸的变化曲线与血压变化的规律相一致.与用心电R波法相比,阻抗心电图法可以有效避免射血前时间变化对PWTT测量结果的影响,是一种准确测量脉搏波传导时间的方法.     

A review of wave mechanics in the pulmonary artery with an emphasis on wave intensity analysis

Mean pulmonary arterial pressure and pulmonary vascular resistance (PVR) remain the most common haemodynamic measures to evaluate the severity and prognosis of pulmonary hypertension. However, PVR only captures the non‐oscillatory component of the right ventricular hydraulic load and neglects the dynamic compliance of the pulmonary arteries and the contribution of wave transmission. Wave intensity analysis offers an alternative way to assess the pulmonary vasculature in health and disease. Wave speed is a measure of arterial stiffness, and the magnitude and timing of wave reflection provide information on the degree of impedance mismatch between the proximal and distal circulation. Studies in the pulmonary artery have demonstrated distinct differences in arterial wave propagation between individuals with and without pulmonary vascular disease. Notably, greater wave speed and greater wave reflection are observed in patients with pulmonary hypertension and in animal models exposed to hypoxia. Studying wave propagation makes a valuable contribution to the assessment of the arterial system in pulmonary hypertension, and here, we briefly review the current state of knowledge of the methods used to evaluate arterial waves in the pulmonary artery.