中心血压波形重建模型及重建方法

摘要

本发明涉及一种中心血压波形重建模型及重建方法，该方法包括如下步骤：建立并采用双段串联传输线模型描述升主动脉与上臂血管末梢之间血压波的传输过程，双段串联传输线模型包括串联的第一传输线模型及第二传输线模型；基于双段串联传输线模型，获取中心血压波形与上臂血管末梢处血压波形之间的关系；测得并根据待测者上臂血管末梢处血压波形，结合中心血压波形和上臂末梢处血压波形之间的关系重建被测者的中心血压波形。本发明只需获取上臂血管末梢处血压波形即可重建中心血压波形，无需创伤且准确的对中心血压波形进行重建，从而能够根据重建后的中心血压波形获取大量准确信息，对待测者的心血管健康状况进行准确分析。

主权项

一种中心血压波形重建方法，包括如下步骤：建立并采用双段串联传输线模型描述升主动脉与上臂血管末梢之间血压波的传输过程，所述双段串联传输线模型包括串联的第一传输线模型及第二传输线模型；其中，所述第一传输线模型用于描述升主动脉至上臂血管的肱动脉分叉前的血压波传输过程，包括第一管道以及第一负载，所述第一管道用于描述血压波在肱动脉分叉前动脉血管内的近似无损传输过程，第一管道具有第一特征阻抗，第一负载用于描述从升主动脉到肱动脉分叉处的血压波反射效应；所述第二传输线模型用于描述上臂血管桡动脉到上臂血管末梢之间的血压波传输过程,包括第二管道及第二负载，第二管道用于描述血压波在桡动脉内的近似无损传输过程，第二管道具有第二特征阻抗，第二负载用于描述桡动脉和上臂血管末梢处的血压波反射效应；第一管道前端处血压波形为升主动脉处中心血压波形，第一管道后端血压波形为肱动脉分叉处血压波形，第二管道后端血压波形为上臂末梢处血压波形；基于所述双段串联传输线模型，获取中心血压波形与上臂血管末梢处血压波形之间的关系；测得并根据待测者上臂血管末梢处血压波形，结合中心血压波形和上臂末梢处血压波形之间的关系重建被测者的中心血压波形；所述第一负载采用弹性腔模型，包括第一匹配阻抗、第一电阻以及第一电容，第一电阻与第一电容构成第一RC回路，第一匹配阻抗与第一管道和第一RC回路串联连接，所述第一匹配阻抗为第一特征阻抗的匹配阻抗；所述第二负载采用弹性腔模型，包括第二匹配阻抗、第二电阻以及第二电容，第二电阻与第二电容构成第二RC回路，第二匹配阻抗与第二管道和第二 RC回路串联连接，所述第二匹配阻抗为第二特征阻抗的匹配阻抗；所述基于所述双段串联传输线模型，获取中心血压波形与上臂末梢处血压波形之间的关系的步骤具体为：基于所述双段串联传输线模型，获取升主动脉与上臂血管末梢之间血压波的传递函数；根据所述传递函数，获取传递函数的时域等式，用时域等式描述中心血压波形和上臂末梢处血压波形的关系；采用均值矫正参数，对中心血压波形进行均值矫正；同步获取多组中心血压和上臂血管末梢处血压，估计时域等式中的参数和均值矫正参数，获取中心血压波形和上臂末梢处血压波形的关系；其中，所述中心血压波形与所述上臂血管末梢处血压波形之间关系的时域等式形式可表述为：c1P2(t+3)+c2P2(t+2)+c3P2(t+1)+c4P2(t)+c5P2(t‑2Td2+2)+c6P2(t‑2Td2+1)+c7P2(t‑2Td2)+c8P2(t‑4Td2+1)+c9P2(t‑4Td2)+c10P2(t‑2Td1+3)+c11P2(t‑2Td1+2)+c12P2(t‑2Td1+1)+c13P2(t‑2Td1)+c14P2(t‑2Td2‑2Td1+2)+c15P2(t‑2Td2‑2Td1+1)+c16P2(t‑2Td2‑2Td1)+c17P2(t‑4Td2‑2Td1+1)+c18P2(t‑4Td2‑2Td1)＝c19P0(t‑Td1‑Td2+3)+c20P0(t‑Td1‑Td2+2)+c21P0(t‑Td1‑Td2+1)+c22P0(t‑Td1‑Td2)+c23P0(t‑Td1‑3Td2+2)+c24P0(t‑Td1‑3Td2+1)+c25P0(t‑Td1‑3Td2)其中，Td1为血压波传导过所述第一管道的所用时间，Td2为血压波传导过所述第二管道的时间即血压波从肱动脉分叉传导到桡动脉末梢所用的时间，通过确定后计算得到系数[c1…c25]也就确定了中心血压波形P0和上臂血管末梢处血压波形P2之间的关系。