PTT的示意圖;
[0054] 圖8為本發(fā)明基于主動脈壓力和血流波形獲取被測對象aoPTT方法的總流程圖。
[0055] 圖9為構(gòu)建頸動脈收縮期平均歸一化血流波形模型流程圖;
[0056] 圖10為本發(fā)明利用頸動脈壓力和血流波形獲取被測對象aoPTT方法的總流程圖。
【具體實施方式】
[0057] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明實施例作進一步詳細的說明。
[0058] 實施例1
[0059] 本實施例中中心動脈血流波形選用主動脈血流波形,相應(yīng)的中心動脈壓力波形選 用主動脈壓力波形。
[0060] 圖1為構(gòu)建主動脈收縮期平均歸一化血流波形模型流程圖,具體步驟為:
[0061] (a)選取m= 100位健康受試者組成構(gòu)建組,利用多普勒超聲裝置在每位受試者的 鎖骨上窩處采集主動脈血流波形Qi (t),i = 1、2、···、!!!,t為采樣點的時間序號;
[0062] (b)識別構(gòu)建組中每位受試者的主動脈血流波形Qi (t)的射血結(jié)束點edi,并截取 射血結(jié)束點之前的主動脈血流波形,射血結(jié)束點之前的主動脈血流波形即為受試者的主動 脈收縮期血流波形Q i (η),其中0 < η < edi,ediS每位受試者的射血結(jié)束點,η為采樣點的 時間序號;
[0063] 圖2為其中一位受試者A -個心動周期的主動脈血流波形,ediS受試者A的心臟 射血結(jié)束點。該點對應(yīng)受試者A的主動脈血流波形第一個由負到正的過零點,在主動脈壓 力波形中,該點對應(yīng)受試者A的主動脈壓力波形的切跡點。
[0064] (c)按式(1)對受試者的主動脈收縮期血流波形Qi (η)在幅度上歸一化:
[0065] Q' i (n) = (Qi (n)-Qi(O))/(max(Qi (n)Xi(O)) (1)
[0066] 其中^ i (η)為受試者的主動脈收縮期幅度歸一化血流波形,-KQ' i (η) <1 ; Qi(O)為受試者的主動脈收縮期血流波形的起始點幅值,max(Qi (η))為受試者的主動脈收 縮期血流波形的峰值;
[0067] 按式(2)對受試者的主動脈收縮期幅度歸一化血流波形Q' i (η)在時間上歸一 化,獲得受試者的主動脈收縮期歸一化血流波形V i(n'):
[0068] Qr i (nr ) = Qr i (n/edi) (2)
[0069] 其中Y為受試者的中心動脈收縮期歸一化血流波形的時間點,< I ;中心 動脈收縮期歸一化血流波形V i(n')的橫坐標和縱坐標為無量綱單位;
[0070] 圖3為對受試者A的主動脈收縮期血流波形進行幅度上和時間上歸一化的示意 圖。其中,幅度歸一化的目的是將主動脈收縮期血流波形的最大值對應(yīng)為1,射血起始點對 應(yīng)為ο ;時間歸一化的目的是將主動脈收縮期血流波形的周期對應(yīng)為I ;受試者A的主動脈 收縮期歸一化血流波形V )的橫、縱坐標單位是無量綱的;圖中AU表示無量綱。
[0071] (d)按式(3)將每位受試者的主動脈收縮期歸一化血流波形Q' i(n')相加后求 平均,獲得主動脈收縮期平均歸一化血流波形Qa(t'):
[0073] t'為主動脈收縮期平均歸一化血流波形的時間點;圖4為獲取主動脈收縮期平均 歸一化血流波形的示意圖。
[0074] (e)利用快速傅里葉變換將主動脈收縮期平均歸一化血流波形Qa(t')變換至頻 域,獲取Q a(t')的基頻分量a(0)、l_10次諧波分量的幅值a(i)和相位b(i),i = 1,2,…, 10,即完成主動脈收縮期平均歸一化血流波形模型的構(gòu)建。
[0075] 如圖8所示,根據(jù)上述的主動脈收縮期平均歸一化血流波形模型,獲取被測對象 的主動脈脈搏波傳遞時間的方法是按如下步驟進行:
[0076] (1)獲取被測對象的主動脈血流波形Q(t),包括主動脈收縮期血流波形Q1U)和 主動脈舒張期血流波形Q 2 (t)兩個部分,其中:
[0077] (Ia)首先按如下步驟獲取被測對象的主動脈壓力波形P (t):
[0078] 1、利用平面張力法獲取被測對象的橈動脈脈搏波信號,利用廣義傳遞函數(shù)構(gòu)建被 測對象的主動脈脈搏波信號;
[0079] 2、濾除主動脈脈搏波信號的噪聲、去除主動脈脈搏波信號的基線漂移,獲得主動 脈脈搏波形;
[0080] 3、采集被測對象肱動脈收縮壓和舒張壓,以肱動脈血壓值對主動脈脈搏波形進行 標定,標定即是以舒張(DBP)和脈壓(PP)將各主動脈脈搏值轉(zhuǎn)換為主動脈壓力值,由各壓 力值的時間序列分別構(gòu)成了主動脈壓力波形P (t);
[0081] 然后根據(jù)所獲得的主動脈收縮期平均歸一化血流波形模型,按式(4)計算被測對 象的主動脈收縮期血流波形Q 1U):
[0083] 其中:pi = 3. 1415926,0彡t彡ED,ED為被測對象的主動脈壓力波形P(t)的切 跡點所對應(yīng)的時間值,N為獲得被測對象的主動脈壓力波形P (t)所用的脈搏傳感器的采樣 頻率,其脈搏傳感器的采樣頻率可調(diào)。
[0084] (Ib)被測對象的主動脈舒張期血流波形Q2⑴如公式(5)所示:
[0085] Q2(t) = 0 (5)
[0086] 其中:ED < t彡T,T對應(yīng)被測對象的主動脈壓力波形P⑴的周期;
[0087] (Ic)被測對象的主動脈血流波形Q⑴如式(6)所示:
[0089] 圖5為獲取被測對象的主動脈血流波形的示意圖。Q1U)表示被測對象的主動脈 收縮期的血流波形,在收縮期內(nèi),心臟對主動脈根部射血,血流量逐漸增大到某一峰值,隨 著心肌收縮力的減弱,血流量逐漸減小。因此在收縮期內(nèi),形成一個血流峰值。Q2(t)表示 被測對象的主動脈舒張期血流波形。在舒張期內(nèi),心臟射血結(jié)束,即心臟不對主動脈根部射 血,導(dǎo)致在主動脈根部的血流量為0。因此可以假定被測對象主動脈血流波形在心臟舒張期 內(nèi)為0。
[0090] (2)對被測對象的中心動脈血流波形Q(t)和被測對象的中心動脈壓力波形P(t) 進行傅里葉分析計算特征阻抗Z。:
[0091] (2a)利用快速傅里葉變換(FFT)將對被測對象的中心動脈血流波形Q(t)變換至 頻域FFT (Q (t)),將被測對象的中心動脈壓力波形P (t)變換至頻域FFT (P (t));
[0092] (2b)按式(9)計算中心動脈輸入阻抗Zin:
[0093] Zin= FFT (P (t))/FFT (Q (t)) (9)
[0094] (2c)選取中心動脈輸入阻抗3-10次諧波幅值的平均值,即為特征阻抗Z。。
[0095] (3)將主動脈壓力波形P(t)和主動脈血流波形Q(t)的起始點移至同一點后,利用 阻抗計算公式(7)和(8)將被測對象的主動脈壓力波P(t)分解為前向波P f (t)和反射波 Pb(t):
[0096] Pf (t) = (P(t)+Zc*Q(t))/2 (7)
[0097] Pb(t) = (P(t)-Zc*Q(t))/2 (8);
[0098] 圖6為利用阻抗分析技術(shù)分解前向波和反射波的示意圖。
[0099] (4)計算前向波Pf (t)和反射波Pb(t)歸一化互相關(guān)系數(shù),歸一化互相關(guān)系數(shù)的最 大值對應(yīng)的時間點為TT,利用公式aoPTT = TT/2計算中心動脈脈搏波傳遞時間aoPTT。圖 7為利用互相關(guān)分析獲取aoPTT的不意圖。
[0100] 實施例2:
[0101] 本實施例從頸動脈處直接獲取頸動脈壓力波形,而非使用廣義傳遞函數(shù)從橈動脈 脈搏波形中構(gòu)建主動脈脈搏波形;在被測對象頸動脈處獲取被測對象頸動脈血流波形而非 實施例1所使用的主動脈血流波形。
[0102] 圖9為構(gòu)建頸動脈收縮期平均歸一化血流波形模型流程圖。具體步驟為:
[0103] (a)選取m= 100位健康受試者組成構(gòu)建組,利用多普勒超聲裝置在每位受試者的 頸動脈處采集頸動脈血流波形Qi(t),i = 1、2、"'m, t為采樣點的時間序號;
[0104] (b)識別構(gòu)建組中每位受試者的頸動脈血流波形Qi (t)的射血結(jié)束點edi,并截取 射血結(jié)束點之前的頸動脈血流波形,射血結(jié)束點之前的頸動脈血流波形即為受試者的頸動 脈收縮期血流波形Qi (η),其中0 < η < edi,ediS每位受試者的射血結(jié)束點,η為采樣點的 時間序號;
[0105] (C)按式(1)對受試者的頸動脈收縮期血流波形Qi (η)在幅度上歸一化:
[0106] Q ' i (n) = (Qi (n)-Qi (0)) / (max (Qi (n))-Qi (0))⑴
[0107] 其中:Q' i (η)為受試者的頸動脈收縮期幅度歸一化血流波形,-KQ' i (η) <1 ; Qi(O)為受試者的頸動脈收縮期血流波形的起始點幅值,max(Qi (η))為受試者的頸動脈收 縮期血流波形的峰值;
[0108] 按式(2)對受試者的頸動脈收縮期幅度歸一化血流波形Q' i (η)在時間上歸一 化,獲得受試者的頸動脈收縮期歸一化血流波形V i(n'):
[0109] Qr i (nr ) = Qr i (n/edi) (2)
[0110] 其中Y為受試者的中心動脈收縮期歸一化血流波形的時間點,< I ;中心 動脈收縮期歸一化血流波形V i(n')的橫坐標和縱坐標為無量綱單位;
[0111] (d)按式(3)將每位受試者的頸動脈收縮期歸一化血流波形Q' i(n')相加后求 平均,獲得頸動脈收縮期平均歸一化血流波形Qa(t'):
[0113] t'為主動脈收縮期平均歸一化血流波形的時間點。