与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法技术

本发明专利技术属于动脉血压测量技术领域。本发明专利技术提供与舒张压相关的脉搏波传输时间的校正方法，能够对临床条件下由输血输液、血管活性药物、手术介入等原因导致的与舒张压相关的脉搏波传播时间的异变进行自适性校正。本发明专利技术通过实时检测同一个心动周期下的耳朵脉搏波和脚趾脉搏波，计算与舒张压相关的脉搏波传播时间，并根据脉搏波的形态特征提取校正变量、获得校正矩阵，对上述脉搏波传播时间的异变进行校正，校正后的传播时间可用于现有的数学模型，在临床条件下连续测量每个心动周期的舒张压，准确性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动脉血压测量
，具体涉及与舒张压相关的脉搏波传播时间校正方法。
技术介绍
动脉血压是反映循环系统状态、评估器官灌注的主要指标之一，是围手术期监护的重要生命体征参数。目前围术期常用的血压监测方法可以分为有创测量和无创测量。有创测量是指将专用管道置入机体的循环系统内，通过转换器将机械势能转化为电子信号后在监护设备上实时显示血压变化的技术。有创测量方法可以连续、准确地测量脉搏血压，但其可能造成的危险与伤害也不容忽视。无创测量常用的方法是袖带示波法，这种技术操作简单且精确度已得到临床认可，被广泛用于健康体检和围术期监护。但是，袖带示波法只能每隔3-5分钟间断地测量血压，无法实时跟踪动脉血压的变化。为此，医学界提出了连续无创脉搏血压测量技术，其中利用脉搏波传播时间/速度(PTT/PWV)连续无创测量每博血压的方法逐渐成为研究的热点。该测量方法通过一个或多个光电传感器和一组心电电极同步获得容积脉搏波(PhotoPlethysmoGraphyPPG)和心电信号(ECG)，利用PPG与ECG之间的时间差或两个PPG之间的时间差计算出PTT/PWV；探索PTT/PWV与血压之间的函数关系并建立数学模型，利用可测量的PTT/PWV来估算血压。很多学术论文报道了利用PTT/PWV连续无创测量每博血压的原理，例如YanChen，ChangyunWen,GuocaiTao,MinBi,andGuoqiLi《ANovelModelingMethodologyoftheRelationshipBetweenBloodPressureandPulseWaveVelocity》；YanChen，ChangyunWen,GuocaiTaoandMinBi《ContinuousandNoninvasiveMeasurementofSystolicandDiastolicBloodPressurebyOneMathematicalModelwiththeSameModelParametersandTwoSeparatePulseWaveVelocities》；YounheeChoi,QiaoZhang,SeokbumKo《NoninvasivecufflessbloodpressureestimationusingpulsetransittimeandHilbert–Huangtransform》；ZhengY,PoonCC,YanBP,LauJY《PulseArrivalTimeBasedCuff-Lessand24-HWearableBloodPressureMonitoringanditsDiagnosticValueinHypertension》；MukkamalaR,HahnJO,InanOT,MesthaLK,KimCS,H,KyalS《TowardUbiquitousBloodPressureMonitoringviaPulseTransitTime:TheoryandPractice》。很多专利公开了利用PTT/PWV连续无创测量每博血压的具体实施方法或装置，例如中国专利CN101229058A、CN102811659A、CN1127939C，美国专利5865755、5857975、5649543、9364158和欧洲专利0413267等。现有的利用PTT/PWV测量血压的方法和技术都需要采用传统的袖带示波法测量一个或一组血压值来进行初始校准，校准的理由是PTT/PWV与血压的相关关系是对象依赖的，即每个个体的PTT/PWV与血压之间存在确定的关系，校准的目的是确定与对象相适应的数学模型参数。然而，现有方法具有一定局限性，只能应用在循环系统没有受到外界干扰的条件下。因为只有在无干扰的条件下，对个体而言PTT与血压的关系才具有较强的规律性，才可能通过确定的函数和数学模型来描述。但在围手术期，病人的循环系统在液体治疗、药物、手术操作、温度等混杂因素的影响下，PTT会发生一系列异常变化，使用异变的PTT和固有的数学模型来估算血压会产生较大的误差。由于异变的PTT与血压的关系不再具有确定的规律性，即使通过频繁校准数学模型参数来适应PTT的异变也没有解决根本问题，无法满足临床测量对准确性和实时性的要求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种脉搏波传播时间PTT的校正方法，能够针对临床条件下由输血输液、血管活性药物、手术介入等原因导致的与舒张压相关的脉搏波传播时间的异变进行自适性校正，准确性高。与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，包括以下步骤：S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度hsd，耳朵脉搏波的收缩期时间ts，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间td，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度hmax；S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间ts-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间td-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度hmax-toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间tch-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰最高点的时间tmax-toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间Td，所述Td是指耳朵脉搏波的起始点到脚趾脉搏波的起始点的时间差；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；S5)根据步骤S4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的Td进行校正。优选地，所述步骤S5中的校正矩阵其中，ai为校正变量中第i校正变量。优选地，所述步骤S6具体为：连续获取8个心动周期下的校正矩阵。校正方法为：Tdmb＝Tdm(1-Bm)；其中，Bi为第i个心动周期下的校正矩阵，Tdi为第i个心动周期下的Td。优选地，所述第一校正变量a1通过以下公式计算得到：若d1-b≤ksd-m-0≤d1-2-b，则a1＝(d1-2-b-ksd-m-0)×0.4；若ksd-m-0<d1-b，则a1＝24×0.4；若ksd-m-0>d1-2-b，则a1＝0；其中，d1-b＝74～82，d1-2-b＝98～106，优选地，所述第二校正变量a2通过以下公式计算得到：若ksd-m>(d2-b+(age-14)/15/100)，则a2＝(ksd-m-(d2-b+(age-14)/15/100))×0.5；若ksd-m≤(d2-b+(age-14)/15/100)，则a2＝0；其中，d2-b＝1.33～1.43，age为年龄，若|ksd-m-0-ksd-m-ts|≥40且(ksd-m-0+ksd-m-ts)/2≥ksd-m-2，则ksd-m＝2×ksd-m-2-(ksd-m-0+ksd-m-ts)/2，否则ksd-m＝ksd-m-2；优选地，所述第三校正变量a3通过以下公式计算得到：若c4<kd-m-a&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
与舒张压相关的脉搏波传输时间的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度hsd，耳朵脉搏波的收缩期时间ts，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间td，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度hmax；S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间ts‑toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间td‑toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度hmax‑toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间tch‑toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰最高点的时间tmax‑toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间Td，所述Td是指耳朵脉搏波的起始点到脚趾脉搏波的起始点的时间差；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；S5)根据步骤S 4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的Td进行校正。...

【技术特征摘要】
1.与舒张压相关的脉搏波传输时间的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度hsd，耳朵脉搏波的收缩期时间ts，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间td，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度hmax；S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间ts-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间td-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度hmax-toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间tch-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰最高点的时间tmax-toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间Td，所述Td是指耳朵脉搏波的起始点到脚趾脉搏波的起始点的时间差；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；S5)根据步骤S4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的Td进行校正。2.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述步骤S5中的校正矩阵其中，ai为校正变量中第i校正变量。3.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：连续获取8个心动周期下的校正矩阵；校正方法为：Tdmb＝Tdm(1-Bm)；其中，Bi为第i个心动周期下的校正矩阵，Tdi为第i个心动周期下的Td。4.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第一校正变量a1通过以下公式计算得到：若d1-b≤ksd-m-0≤d1-2-b，则a1＝(d1-2-b-ksd-m-0)×0.4；若ksd-m-0<d1-b，则a1＝24×0.4；若ksd-m-0>d1-2-b，则a1＝0；其中，d1-b＝74～82，d1-2-b＝98～106，5.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第二校正变量a2通过以下公式计算得到：若ksd-m>(d2-b+(age-14)/15/100)，则a2＝(ksd-m-(d2-b+(age-14)/15/100))×0.5；若ksd-m≤(d2-b+(age-14)/15/100)，则a2＝0；其中，d2-b＝1.33～1.43，age为年龄，若|ksd-m-0-ksd-m-ts|≥40且(ksd-m-0+ksd-m-ts)/2≥ksd-m-2，则ksd-m＝2×ksd-m-2-(ksd-m-0+ksd-m-ts)/2，否则ksd-m＝ksd-m-2；6.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第三校正变量a3通过以下公式计算得到：若c4<kd-m-a<c5，则a3＝0；若ksd-m-0<d6或ksd-m-2>d7，则a3＝0；若ksd-m-0≥d6+0.10且ksd-m-2≤d8且kd-m-a≤c4，则a3＝(c4-kd-m-a)×67/100；若或则a3＝(c4-kd-m-a)×50/100；若ksd-m-0≥d6+0.10且ksd-m-2≤d8且kd-m...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈妍，陈瑜，
申请(专利权)人：浙江脉联医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33