matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法技术

本发明专利技术涉及matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法，包括S1、将经胸超声心动图检查得到的数据导入matlab，以时间为横坐标，以心尖与基底之间的相对压力差IVPD为纵坐标，绘制IVPD

【技术实现步骤摘要】
matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法


[0001]本专利技术属于心脏压力测量领域，尤其是一种matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法。

技术介绍

[0002]长期规律的体育锻炼诱导心脏结构和功能的改变，是对运动期间血流动力学需求增加的适应性反应，这种复杂的适应性心脏重构被称为运动员心脏，包括心室尺寸和心肌质量的平衡增大，并伴随搏出量的增加和静息心率的降低。然而，在运动性心肌重塑的极端情况下，运动员心脏和病理性心肌病之间存在诊断灰色地带。探究心脏结构和功能的改变与训练负荷相关性的意义重大。
[0003]目前，心肌造影、核磁共振、超声心动图粒子成像测速等在检测心肌损伤和心腔内压力分布等方面具有精准特性，但复杂的检测手段、昂贵的检测费用，以及侵入性检测方式难以实现快速便捷的运动员医务监督。
[0004]为此，申请人开发了一种运动员心脏左室相对压无创测量方法，利用经胸超声心动图检查和血流向量成像(VFM)技术得到超声心动图以及心脏参数，然后计算运动员心脏左室相对压力差的相关指标。目前，经胸超声心动图检查设备自带的软件也能够进行超声心动图的分析，但是经胸超声心动图检查设备(超声设备LISENDO880和UST
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52105心脏探头)大都采用进口设备，价格高昂，各个实验室、研究所或医务室配置数量有限，在利用经胸超声心动图检查设备进行图像分析时不能进行其他操作，影响设备的利用效率，且每台设备只能够对一组数据进行分析，匹配软件仅授权于一台电脑，无法实现批量化处理分析，分析效率不够高。
[0005]Matlab是一款应用成熟、功能齐全的计算分析软件，目前已有采用matlab进行血流向量成像的分析的报导，但未见采用matlab进行IVPD的分析。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法，采用matlab进行线下分析，替代经胸超声心动图检查设备的线上分析，提高线下分析效率，且提升经胸超声心动图检查设备的利用率。
[0007]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法，包括
[0008]S1、将经胸超声心动图检查得到的数据导入matlab，以时间为横坐标，以心尖与基底之间的相对压力差IVPD为纵坐标，绘制IVPD
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时间曲线图；
[0009]S2、在IVPD
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时间曲线图中确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；
[0010]S3、在IVPD
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时间曲线图中提取四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值；
[0011]采用四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值除以采样线长度，得到等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4、等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的相对压力梯度；
[0012]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；
[0013]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；
[0014]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；
[0015]计算单位时间内，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4的IVPD最大下降速率；计算单位时间内，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD最大上升速率。
[0016]进一步地，步骤S1中，绘制连续n个心动周期的IVPD
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时间曲线图，n≥2；
[0017]步骤S2中，确定每个心动周期中，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；
[0018]步骤S3中，对每个心动周期分别进行计算，并取n个心动周期平均值作为结果。
[0019]进一步地，n＝3。
[0020]进一步地，确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8后，结合血流方向和瓣膜开闭情况人工校对各时相IVPD峰值所在帧数；
[0021]步骤S3中，相邻两时相IVPD峰值所在帧数的差除以帧频，得到相邻两时相之间的时间间隔。
[0022]进一步地，步骤S1中，经胸超声心动图检查得到的数据包括升主动脉内径、主动脉根部、左房内径、右室内径、舒张末期室间隔厚度、左室舒张末期内径、舒张期左室后壁厚度、左室收缩期内径、主肺动脉内径、左室舒张末容积、左室收缩末容积、左室射血分数、左室缩短分数、舒张早期和舒张晚期二尖瓣峰值血流速度、舒张早期和舒张晚期二尖瓣峰值血流速度比值、主动脉峰值流速、肺动脉峰值流速、左室每博输出量，并计算相对室壁厚度、左心室质量、左心室质量指数和心指数；
[0023]步骤S3之后，将测量和计算得到的参数与步骤S3的计算结果进行统计分析，构建回归模型。
[0024]本专利技术的有益效果是：1、将经胸超声心动图设备检查得到的数据导入matlab，利用matlab进行线下分析，经胸超声心动图检查设备则可以进行下一次的检查，提高经胸超声心动图检查设备的利用率。
[0025]2、可采用matlab同时进行多个检查数据的分析、计算，实现批量化处理，节省时间，提高效率，特别是需要对多个运动员进行集体检查时，可快速得到结果。
[0026]3、通过计算四腔心舒张期的容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8等多个指标，充分了解运动员的左心室压力变化情况，有利于获取运动员的心脏性能，据此制定更加合理的训练计划。同时可发现常规检查不易发现的病理性心肌病，以及时进行医治。
[0027]4、运动员在不同训练时间分别进行测试，进行跟踪监测，每次监测作为一个组别，统计分析运动员的心脏左室相对压力差变化情况。
附图说明
[0028]图1是一个心动周期舒张期的IVPD
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时间曲线图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.matlab用于运动员心脏左室相对压力差分析的方法，其特征在于，包括S1、将经胸超声心动图检查得到的数据导入matlab，以时间为横坐标，以心尖与基底之间的相对压力差IVPD为纵坐标，绘制IVPD
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时间曲线图；S2、在IVPD
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时间曲线图中确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；S3、在IVPD
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时间曲线图中提取四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值；采用四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值除以采样线长度，得到等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4、等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的相对压力梯度；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；计算单位时间内，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4的IVPD最...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萍，张剑梅，
申请(专利权)人：国家体育总局运动医学研究所，
类型：发明
国别省市：