一种中心动脉血压测量方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种中心动脉血压测量方法及系统，所述系统包括：动脉测量模块，用于同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；时间获取模块，用于获取血流从中心动脉到所述动脉的血压测量位置的传播时间；血压计算模块，用于利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形。通过上述方式测量的中心动脉血压波形能够体现个体差异性，解决现有产品基于大样本的传递函数测量中心动脉血压波形难以体现个体差异的问题。

A method and system for measuring the blood pressure of the central artery

An embodiment of the present invention discloses a method and system for measuring the blood pressure of a central artery, which is used to synchronize the same position of the arterial blood pressure wave and blood wave in the same position with time; the time acquisition module is used to obtain the blood pressure measurement position from the central artery to the artery. The transmission time, the blood pressure calculation module, is used to calculate the blood pressure waveform of the central artery by using the blood pressure wave and blood flow waveform of the artery and the transmission time. The blood pressure waveform of the central artery measured by the above methods can reflect the individual difference, and the problem that the blood pressure waveform of the central artery is difficult to reflect the individual difference is solved by the large sample transfer function based on the large sample.

【技术实现步骤摘要】
一种中心动脉血压测量方法及系统
本专利技术实施例涉及生物医学工程领域，特别是涉及一种中心动脉血压测量方法及系统。
技术介绍
中心动脉血压(CAP)是独立于肱动脉血压的疾病预测因素，它对于高血压导致的动脉功能退化情况起着直接的预测作用，近年研究发现，中心动脉血压评价高血压治疗效果、疾病预后情况、动脉结构功能等方面都比传统手臂肱动脉血压测量更准确，其临床价值更高。目前市场上测量中心动脉血压的产品所采用的中心动脉血压测量方法是将外周连续血压波形通过传递函数变换获取的，对于血管病变患者，这种方法难以体现个体差异。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是提供一种中心动脉血压测量方法及系统，能够解决现有测量中心动脉血压的产品难以体现个体差异的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种中心动脉血压测量方法，包括：同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；获取血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间；利用动脉的血压波形和血流波形以及传播时间计算中心动脉的血压波形。其中，利用动脉的血压波形和血流波形以及传播时间计算中心动脉的血压波形的步骤包括：利用动脉的血压波形和血流波形计算动脉的特征阻抗；利用动脉的血压波形和血流波形以及动脉的特征阻抗分解出动脉的血压测量位置的前进波和反射波；利用动脉血压测量位置的前进波和反射波以及传播时间计算中心动脉的血压波形。其中，利用动脉的血压波形和血流波形以及动脉的特征阻抗分解出动脉的血压测量位置的前进波和反射波的步骤包括：通过如下公式分解出前进波和反射波：其中，pRf(t)为动脉血压测量位置的前进波在t时刻的值，pRb(t)为动脉血压测量位置的反射波在t时刻的值，PR(t)为动脉在t时刻的血压，QR(t)为中心动脉到动脉血压测量位置在t时刻的血流量，ZR为动脉的特征阻抗。其中，利用动脉血压测量位置的前进波和反射波以及传播时间计算中心动脉的血压波形的步骤包括：通过如下公式计算中心动脉的血压波形：PC(t)＝pRf(t+t1)+pRb(t-t1)；其中，PC(t)为中心动脉在t时刻的血压，pRf(t+t1)和pRb(t-t1)为动脉的血压检测位置的前进波和反射波分别在t+t1和t+t1时刻的值，t1为血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间。其中，同步测量随时间变化的动脉的血压波形和血流波形进一步包括：同步测量随时间变化的心电图信号；获取血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间的步骤包括：利用心电图信号和动脉的血压波形之间的相位差计算血流从中心动脉到动脉血压测量位置的传播时间。其中，同一位置随时间变化的血压波形和血流波形分别采用血压测量腕带和超声测量探头同步测量。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的另一个技术方案是：提供一种中心动脉血压测量系统，包括：动脉测量模块，用于同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；时间获取模块，用于获取血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间；血压计算模块，用于利用动脉的血压波形和血流波形以及传播时间计算中心动脉的血压波形。其中，血压计算模块包括：阻抗计算单元，用于利用动脉的血压波形和血流波形计算动脉的特征阻抗；波形分解单元，用于利用动脉的血压波形和血流波形以及动脉的特征阻抗分解出动脉的血压测量位置的前进波和反射波；血压计算单元，用于利用动脉血压测量位置的前进波和反射波以及传播时间计算中心动脉的血压波形。其中，动脉测量模块进一步包括：心电测量单元，用于同步测量随时间变化的心电图信号；时间获取模块包括：时间计算单元，用于利用心电图信号和动脉的血压波形之间的相位差计算血流从中心动脉到动脉血压测量位置的传播时间。其中，动脉测量模块进一步包括：血压测量单元，用于同步测量动脉同一位置的随时间变化的血压波形；血流测量单元，用于同步测量动脉同一位置的随时间变化的血流波形。本专利技术实施例的有益效果是：在本专利技术实施例的方法中，通过同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形，获取血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间，最终利用动脉的血压波形和血流波形以及传播时间计算中心动脉的血压波形，由于不同人体实时测量的动脉的血压波形和血流波形以及血流传播时间均存在差异，因此该方法测量的中心动脉血压波形能够体现个体差异性，解决现有产品基于大样本的传递函数测量中心动脉血压波形难以体现个体差异的问题。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的一种中心动脉血压测量方法的流程图；图2是图1所示的方法所采用的单一动脉血管模型的示意图；图3是根据本专利技术第二实施例的一种中心动脉血压测量系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1是本专利技术第一实施例的一种中心动脉血压测量方法的流程图。如图1所示，本专利技术第一实施例的一种中心动脉血压测量方法包括：步骤S11：同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；具体地，基于血液动力学的基本原理，首先建立单一动脉血管模型20，如图2所示，假设中心动脉2012到外周动脉血管具有纯弹性无损的特性，并且时域独立的信号可以写成傅里叶序列，血管201各位置的平稳血流和平均血压相等，其特征阻抗以ZR表示。在血管末端，与之连接的是一个Windkessel模型202，用以描述远端血管子系统特性，该子系统可由一个等效特征阻抗Z(ω)表示。在血管末端，由于阻抗不匹配，动脉系统存在反射现象，从心脏流向外周动脉的血流定义为前进波，而各处外周血管反射部分的叠加，由外周动脉流向心脏的血流定义为反射波。其中，前进波和反射波均为压力波，实际测得的血压波形是由前进波和反射波叠加而成的。在一个应用例中，基于如图2所示的单一动脉血管模型20，在手腕部位2011设置测量装置，例如血压测量腕带和超声测量探头，同步测量随时间变化的桡动脉的血压波形和血流波形，其中，桡动脉的血压波形测量方法可以采用张力法，血流波形可以采用超声测量探头利用超声波的多普勒效应分析获得。当然，在其他应用例中，桡动脉的血压波形和血流波形也可以采用其他测量方法，此处不做具体限定。其中，步骤S11进一步包括：步骤S111：同步测量随时间变化的心电图信号；具体地，在上述应用例中，在心脏部位2012设置心电测量仪，通过心电测量仪可以同步测量随时间变化的心电图信号。步骤S12：获取血流从中心动脉到动脉的血压测量位置的传播时间；其中，步骤S12进一步包括：步骤S121：利用心电图信号和动脉的血压波形之间的相位差计算血流从中心动脉到动脉血压测量位置的传播时间。具体地，心脏周期性地射血，血流沿着动脉流动产生周期性的血压脉搏波，这些波形随着离心脏距离的不同会有时间的延迟，即血流传播时间(PTT)。在一个应用例中，基于光电容积测量脉搏波传播时间的原理，在手腕桡动脉部位2011设置一光电传感器，记录光电容积脉搏波(PPG)，在心脏部位2012设置一心电测量仪，记录心电图信号(ECG)，通过在一个周期中，计算ECG信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中心动脉血压测量方法，其特征在于，所述方法包括：同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；获取血流从中心动脉到所述动脉的血压测量位置的传播时间；利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形。

【技术特征摘要】
1.一种中心动脉血压测量方法，其特征在于，所述方法包括：同步测量动脉的同一位置随时间变化的血压波形和血流波形；获取血流从中心动脉到所述动脉的血压测量位置的传播时间；利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形。2.根据权利要求1中的方法，其特征在于，所述利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形的步骤包括：利用所述动脉的血压波形和血流波形计算所述动脉的特征阻抗；利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述动脉的特征阻抗分解出所述动脉的血压测量位置的前进波和反射波；利用所述动脉血压测量位置的前进波和反射波以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形。3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述利用所述动脉的血压波形和血流波形以及所述动脉的特征阻抗分解出所述动脉的血压测量位置的前进波和反射波的步骤包括：通过如下公式分解出所述前进波和反射波：其中，pRf(t)为所述动脉血压测量位置的前进波在t时刻的值，pRb(t)为所述动脉血压测量位置的反射波在t时刻的值，PR(t)为所述动脉血压测量位置在t时刻的血压，QR(t)为所述中心动脉到所述动脉血压测量位置在t时刻的血流量，ZR为所述动脉的特征阻抗。4.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述利用所述动脉血压测量位置的前进波和反射波以及所述传播时间计算所述中心动脉的血压波形的步骤包括：通过如下公式计算所述中心动脉的血压波形：PC(t)＝pRf(t+t1)+pRb(t-t1)；其中，PC(t)为所述中心动脉在t时刻的血压，pRf(t+t1)和pRb(t-t1)为所述动脉的血压检测位置的前进波和反射波分别在t+t1和t+t1时刻的值，t1为血流从所述中心动脉到所述动脉的血压测量位置的传播时间。5.根据权利要求1的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉，张攀登，邱全利，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44