脉搏波分析与脉搏波速度(综述) [日期：2007-06-19] 来源：作者：[字体：大中小] 脉搏波分析与脉搏波速度 ——Korotkov后的一百年对于血压解释的回顾 刘景林杨栓平 摘要：血压（如，脉压）由搏动产生的，作为一个重要的心血管疾病的风险因子，受到人们广泛的关注。在预测心血管事件上，测量升主 动脉或者颈动脉的中心动脉血压要比测量传统的肱动脉脉压更有意义， 这是因为靶器官承受的压力来源于中心动脉压力而不是肱动脉压力。而 由于波的反射，上肢的血压并不能真实反映中心动脉血压；因此，知名 学者把焦点放在了一种无创检测中心动脉血压的方法上，并寻求主动脉 僵硬度产生的原因。直到现在，越来越多的证据表明：在评定主动脉的 性质上，测量中心动脉血压要比测量传统的肱动脉血压更准确和更具优 越性。在此我们通过两种主要的方法对“中心”指数进行评定，即“脉 搏波分析”和“脉搏波速度”。在这篇综述里我们对此进行了总结，目 的在于把中心动脉血压和大动脉僵硬度应用到临床研究和临床实践中。 关键词：动脉僵硬度；中枢血压测量；波反射 最近一个时期，关于袖带式血压计检测脉压（肱收缩压和舒张压）受到人们越来越多的质疑。其关注远远超过人们熟悉的问题如“白大衣”高血压，静态测量和血压24小时动态监控，并逐步淘汰水银为基础的设备。这些关注关于所有袖带设备通过肱动脉检测脉压的不准确性，在肱动脉和中心动脉之间压力的差异，和对收缩压，舒张压和脉压的解释。 从上下文可以看到目前的问题是在过去的两个世纪中当医师对高血压病史的检测和评估。Richard Bright最早开始研究“高动脉血管张力”与肾病，心脏衰竭和中风的关系。他的评估是从触诊手腕上的脉搏以及临床认识的情况下脉搏需要相当大的阻力才能消失，而脉搏在收缩压的后期还在持续。在十九世纪末期开始使用图形的方法记录桡动脉脉搏，并被英国心血管疾病的先驱Mackenzie和
对脉搏波速度估计的相关分析 摘要 本文提出用phonocardiographic(PCG)信号延时评价的方法来估计人体的心血管系统的脉搏波速度,尤其是动脉段动脉树的脉搏波速度。这种测量方法是完全无创伤的。电子扩音听诊器-压力/声波转换器被用作信号传感器。脉搏波速度估计法是利用了PCG信号,PCG 原信号的平方和PCG 第一类派生进行相关分析。可以在Matlab环境下使用创建的应用程序进行信号处理,即过滤、标准化等。把五个年轻健康的志愿者分为一个实验组来进行验证。 关键字 相关分析PCG信号脉搏波速度心血管系统血压 1.引言 从技术的角度来看,心血管系统包括两个主要部分:脉冲泵(心)以及弹性管(动脉树)。机械和几何是人类动脉树的动态属性，脉搏波速度与其心血管系统的状态密切相关[1]。在系统性动脉脉搏波循环出现在心脏收缩阶段的活动,特别是在左边心脏心室的收缩。在心脏收缩,低血容量的较高压力注入一个输入动脉体循环的主动脉。该过程会使人体系统血压升高，局部动脉扩张，血流速度增加。脉搏波动速度会随着时间的推移而具有准周期性的特点,即所谓的心率变异性。 目前，心血管系统疾病的风险是显著的；因此，监测，甚至是长期监测，会和心血管系统的状态的关系是越来越密切。无创伤式监测方法尤其适用于这一活动。整个系统的采集测量主要基于评估的压力曲线,换句话说评估相应的压力脉冲之间的时间距离[9、10],如图1所示,就是一个信号坐标（切线的交叉点）的距离。信号脚的位置对动脉血管的力学性能和回血流量的影响是最小的。整个体系中会使用其他方法直接测量血液配送速度,如超声波设备用多普勒测量模式。本研究的另外一个目的是通过扩音听诊器实现无创伤的血液采集来测量人类心血管系统和信号处理,即使用phonocardiography(PCG)的相关分析。
专 论FEATURES 引言 心脑血管疾病已成为危害人类健康的第一大杀手，对公众健康造成了严重的影响。动脉硬化病变是心血管疾病的病理生理基础，因此人们对动脉硬化疾病的发生，发展机制深入认识，做到早期发现并干预，减少心血管疾病的发病率和死亡率至关重要[1]。人们不断寻求更确切地反映心血管疾病的生理信号，如动脉硬化发生发展过程出现的信号，采用无创方法检测动脉僵硬度，其中脉搏波速度（Pulse Wave Velocity，PWV）是最常用的动脉弹性功能检测指标之一，测定的PWV是测定动脉系统两点之间的脉搏波速度，被公认为“金标准”的是颈—股动脉速度（carotid-femoral Pulse Wave Velocity，cf-PWV），但测量cf-PWV操作相对复杂，需要患者暴露腹股沟区域[2]，故在临床上有一定的局限性，尤其颈—股动脉之间距离在腹部肥胖者测量存在困难，股动脉处脉搏波信号在肥胖、糖尿病、代谢综合征、外周动脉疾病中测量也存在困难[3-4]。桡动脉反射波增强指数（Radial Augmentation Index，AIr）比cf-PWV 更能方便测量，然而在评估动脉硬化性能方面，AIr还存在局限性，以桡动脉反射波增强指数为中心的丰富数据形成鲜明对比事件中，由反射波引起的舒张期增强指数受到了很少的关注。反射波增强指数（Augmentation Index，AI）是另一项常用的无创评价动脉系统弹性功能的指标[5-6]。目前，无创的计算方法主要是根据传递函数等方法先估测中心动脉的脉搏波形，然后从估测的波形上再计算主动脉的增强指数（Augmentation Index，AIx）[7]。虽然传递 脉搏波传导速度与反射波增强 指数相关性分析 刘文彦a，王璐b，姚阳a，徐礼胜a，周树然a，张良钰a 东北大学 a.中荷生物医学与信息工程学院；b.计算机科学与工程学院，辽宁沈阳 110169 [摘 要] 探究脉搏波传导速度（Pulse Wave Velocity，PWV），桡动脉反射波增强指数（Radial Augmentation Index，AIr）及桡动脉舒张期增强指数（Diastolic Augmentation Index，AId）之间的相关性及其影响因素，分析对AIr和AId有相同影响的因素。本文采集133名健康人的数据，使用澳大利亚AtCor公司的SphygmoCor Px脉搏波形分析系统采集颈、股动脉的压力波形；使用中国泰盟科技有限公司的BL-420S生物机能实验系统，采集桡动脉压力波形；然后对波形进行去噪、特征提取，并计算PWV、AIr和AId。通过统计分析，发现cf-PWV与AIr之间显著相关（R=0.5，P<0.001），cf-PWV与AId之间的相关性不显著（R=-0.15，P=0.0908）；心率是AIr和AId的共同影响因素。 [关键词]脉搏波传导速度；桡动脉反射波增强指数；桡动脉舒张期增强指数；心率 Correlation Analysis of Pulse Wave Velocity and Augmentation Index LIU Wenyan a, WANG Lu b, YAO Yang a, XU Lisheng a, ZHOU Shuran a,ZHANG Liangyu a a.Sino-Dutch Biomedical and Information Engineering School; b.School of Computer Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang Liaoning 110169, China Abstract: To investigate the correlation among pulse wave velocity (PWV), radial augmentation index (AIr) and diastolic augmentation index (AId) and their influencing factors, we selected 133 health subjects to measure the pressure waveforms of the carotid and femoral artery by using the SphygmoCor Px pulse waveform analysis system (AtCor, Australia). The radial artery waveforms were collected by BL-420S Data Acquisition & Analysis System (China Pacific Technology Co., Ltd.). Then the waveform was denoised and some feature parameters such as PWV, AIr and AId were calculated. There was significant correlation between cf-PWV and AIr (R=0.5195, P<0.001), and cf-PWV was not significantly correlated with AId (R=-0.1472, P=0.0908). Heart rate is the common in?uence factor of AIr and AId. Key words: pulse wave velocity; radial augmentation index; diastolic augmentation index; heart rate [中图分类号]N945.14 [文献标识码] A doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2018.08.004 [文章编号] 1674-1633(2018)08-0021-04 收稿日期：2018-02-04 修回日期：2018-03-08 基金项目：国家自然科学基金项目（61773110，61374015）；中 央高校基本科研业务费项目（N161904002）资助。 通讯作者：王璐，副教授，主要研究方向为图像与信号处理。 通讯作者邮箱：wanglu@https://www.doczj.com/doc/4118349678.html, 中国医疗设备 2018年第33卷 08期 V OL.33 No.0821
脉搏波速度（PWV）在临床无创检测中的应用 心脑血管疾病已成为威胁人类健康的主要疾病，动脉硬化在其中起着重要的作用，而高血压、糖尿病又增加了动脉硬化的危险性。高血压并发症的患病率和死亡率主要与动脉壁的损害有关，动脉壁的结构和功能的改变甚至在高血压的早期就已经发生。考虑到动脉硬化程度评估在心血管疾病防治方面的潜在作用，世界卫生组织（WHO）建议通过动脉僵硬度的改善程度来评价降压药物的效果。作为评估动脉僵硬度的一个指标，脉搏波波速（PWV）的作用正日益引起重视。目前，国外PWV测定在临床试验中有多方面的应用。 一、PWV简介 所谓PWV，指的是脉搏波在动脉系统的两个既定点间的传播速度，根据Moens-Korteweg方程，PWV与弹性系数的平方根成正比，由于动脉弹性的减低，脉搏波在动脉系统的传播速度加快了。近年来，由于PWV与动脉僵硬度的这种正相关性，再加上它的测量方法简便易行而又没有创伤，所以，被广泛应用来作为评估动脉硬化程度的一个指标。颈动脉一股动脉PWV、肱动脉一踝动脉PWV常用于临床检测。PWV可以良好地反映大动脉的扩张性，PWV越快，动脉的扩张性越差、僵硬度越高、弹性越差。 Siebenhofer等的研究结果更显示，经过培训的不同研究人员之间所测得的PWV值几乎相同，显示了极好的可重复性。Asmar教授1995年采用全自动测量的Complior（康普乐）检验了PWV测量的重复性，结果进一步说明PWV检测具有极好的重复性。目前，这种测量方法已
经成为PWV检测的“金标准”。 动脉硬化与PWV：动脉僵硬度与年龄呈正相关，这主要是由于血管壁中层退行性变，中层胶原含量增加，导致弹力层随着年龄的增长而断裂，伴有中层纤维化和钙化。其它相关因素包括性别、吸烟、高血压、糖尿病、高胆固醇血症等。而高血压、动脉退行性变、心血管疾病又加剧了动脉硬化的进程，这种变化尤以中心弹力血管，如主动脉为显著。动脉硬化又导致了大动脉缓冲功能障碍，引起脉压（PP）以及收缩压（SBP）不成比例地增加，由此，引发了左室后负荷的增加以及冠状动脉缺血的加重，冠状动脉灌注压降低，收缩期压力跃升，增加收缩末期左室应力，导致左室肥厚。 鉴于PWV与动脉硬化及高血压的关系，PWV测量近年来被广泛使用。Blacher等对约530名高血压患者所做的研究提示，根据Framingham 方程式，PWV与AA的存在及程度具有显著相关性，而且，PWV>13mPs作为心血管疾病发生危险性的强预测因子具有很高的应用价值。在没有动脉粥样硬化的患者中，随着PWV的升高，心肌梗死(MI)、冠心病(CHD)、CHD死亡率、中风、心血管疾病(CVD)以及CVD 死亡率都随之上升。所有心血管疾病的危险因子与PWV的升高呈线性相关。而且，在任一年龄，大动脉PWV都是心血管疾病死亡率最好的预测因子。60岁以上人群中，PWV>13-15m/s发生心血管病死亡的相对危险度(OR值)为7.11。Asmar等对1470名原发性高血压患者的横断面研究也表明，PWV的升高与CVD的存在具有显著相关性，这种相关性独立于抗高血压治疗而存在。