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基于无创伤逐拍动脉血压测量技术的倾斜实验系统

刘延勇

   倾斜实验(Tilt Table Test,TTT)是评价人体心血管自主神经调节功能的重要检查方法和有效手段。在临床医学和航空医学领域,广泛用于鉴定包括飞行员在内的血管迷走性晕厥患者。现有的倾斜床系统由于装备和方法上的限制,一般只能在试验时进行间歇性血压测量,且主要集中在平卧位或直立位两种稳定状态下进行,因而影响对受检者心血管反应的全面了解。对于飞行员来说,由于新型、高性能战斗机的出现,使他们可能在极短时间内受到高加速度负荷的影响,这就迫切需要了解他们受到负荷时立即出现的快速心血管反应。头高位倾斜实验(Head-up Tilt,HUT)是航空医学领域模拟加速度负荷的常用简易方法。因此实时监测HUT时快速出现的心血管反应在航空医学和临床医学领域都有重要的应用价值。为此,我们设计了一种全新的倾斜实验系统,包括改进的倾斜床和多参数生理监测系统。本系统通过脉搏波传播时间技术实现了倾斜实验中血压的连续测量,特别是头部血压的校正与监测,并且,床体转动时振动小,可以检测体位变化时多种心血管变量的动态变化过程。初步的人体实验证明,应用本系统进行的头高位倾斜试验可把心血管调节能力不同的受检者区别开来。 取得的主要成果如下: 1)、构建了可应用脉搏波传导时间测量血压的多路生理信号检测平台,为倾斜实验中的血压测量方法奠定了基础。通过本系统还可获取人体的心电、呼吸、心音、脉搏波、主动脉区阻抗图以及柯氏音、袖带压力、床体角度等多路信号。 2)、设计了符合实验要求的倾斜床,床体转动时振动小、信号稳定;床上加装了坐垫,提高了倾斜实验的质量。床侧的角度传感器可以实时监测床体角度。 3)、编写了各路信号分析处理程序,求取了了心音、脉搏波、柯氏音、心电等各信号的特征点,用于计算PWTT、ICT、LVET以及柯氏音延迟时间等心血管变量。这些信号为倾斜实验中动态血压的检测心血管功能鉴定提供了丰富的信息。 4)、设计并验证了采用柯氏音和示波法组合的间歇式血压测量(收缩压、舒张压、平均压)方案。根据柯氏音的产生和消失获得收缩压和舒张压;通过示波法得到平均压。 5)、设计并验证了通过主动脉区阻抗图获取主动脉瓣开放特征点的方案。设计了通过四电极法获得主动脉区阻抗图的阻抗测量系统,通过对两种算法得到的LVET进行比较,证明主动脉区阻抗图的起点可用于表示主动脉瓣开放时间的特征点。成功地从阻抗测量系统中提取出心电信号,简化了系统结构。 6)、实现了心水平血压的检测和标定。提出并采用主动脉阻抗波形起点到肱动脉脉搏波起点的PWTT来表征心水平血压。采用柯氏音延迟时间方法求取校正系数a和b,完成了由PWTT到心水平血压的转换。 7)、实现了头部血压的检测和标定。根据倾斜实验的特点,采用颈动脉脉搏波起点到头部颞浅动脉脉搏波起点的PWTT表征头部血压。通过倾斜实验中床体的转动,采用流体静压法,实现了由PWTT到头部血压的转换。 8)、应用上述的倾斜实验系统,完成了75度头高位倾斜实验。分析讨论了间歇式血压值、心率变异性、血压变异性等参数的变化规律和生理基础。观察了倾斜实验的动态过程。分析了由头低位到头高位和由头高位到头低位过程中心率、心水平血压、头部血压的变化趋势。从动态变化过程中,提取了暂态响应参数。将倾斜床的体位变换看作是对人体心血管系统的阶跃刺激,心率和血压的变化趋势看作是系统的阶跃响应曲线,从中提取了心率上升时间、头部血压调节时间以及头部血压的恢复水平等指标表征人体的心血管瞬时调节能力,结果在健康志愿者和有晕厥史患者之间显示出明显的差别。 综上所述,本课题实现了倾斜实验中心水平血压与头部血压的无创逐拍检测;提供了可进行血压和心率等多参数测量与分析的倾斜实验系统;提取了有关的暂态响应指标,并已在人体试验中初步显示其实用价值。 下一步,在已经建立的基础上,通过对系统的进一步完善和应用研究,可为人体健康状态的辨识和心血官调节能力的鉴定提供更有效的方法。……   
[关键词]:无创血压;倾斜实验;脉搏波传导时间;动态过程;头部血压;柯氏音延迟时间
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:第四军医大学2007年
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