根据在心冲击描记图的基准点之间测量的时间间隔来估算主动脉脉搏传导时间的方法和设备技术

提出了一种方法和设备，用于仅从纵向心冲击描记图(BCG)的基准点之间测量的时间间隔估算主动脉脉搏传导时间(PTT)，而不需要将任何传感器应用于待检测动脉脉搏波形到达的区域。从受试者的纵向BCG(其可以通过集成在与受试者身体接触的单个元件中的传感器获得)中，检测到BCG波形的两个基准点，其中一个点与动脉脉搏波到达心脏近端区域相关联，另一个点与所述动脉脉搏波到达远端区域相关联。根据两点之间的时间间隔，直接提供或通过先前校准的过程提供主动脉(颈动脉‑股动脉)PTT的估算。

Methods and equipment for estimating aortic pulse conduction time based on time intervals measured between cardiographic reference points

A method and equipment is proposed to estimate the aortic pulse conduction time (PTT) from the time interval measured between the datum points of the longitudinal center of the BCG, without the need to apply any sensor to the area of the artery pulse wave arrival. From the longitudinal BCG of the subjects (which can be obtained by a sensor integrated in a single element contact with the body of the subject), two datum points of the BCG waveform are detected, one of which is associated with the artery pulse wave reaching the proximal region of the heart, and the other is associated with the artery pulse wave reaching the far end region. Estimation of PTT in the aorta (carotid-femoral artery) is provided either directly or through a previously calibrated procedure based on the time interval between the two points.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据在心冲击描记图的基准点之间测量的时间间隔来估算主动脉脉搏传导时间的方法和设备
本专利技术总体上涉及用于通过物理方法测量生理参数的系统，并且特别涉及用于根据在心冲击描记图(BCG)上专门测量的基准点之间测量的时间间隔来估算主动脉脉搏传导时间的方法和设备。
技术介绍
通过将血液从心脏排出到动脉系统而产生的脉搏传导时间(PTT)是诊断心血管系统状态的非常重要的参数。它被定义为脉搏波到达心脏近端点和到达另一远端点之间的时间间隔。使用PTT可以评估，例如，动脉弹性，这是一个越来越被接受的预测心血管疾病风险的指标。已被广泛证实，动脉弹性与心血管危险因素和动脉硬化性疾病的存在相关联，并且其适用于预测诸如心肌梗塞、中风、血管再生或主动脉综合征等未来心血管事件的风险等，如C.Vlachopoulos，K.Zaznaouridis和C.Stefanadis的文章中所述：“利用动脉僵硬度预测心血管事件和全因死亡率：系统评价和元分析(PredictionofCardiovascularEventsandAll-causeMortalityWithArterialStiffness:aSystematicReviewandMeta-analysis)，”JournalAmericanCollegeCardiology，第55卷，第13期，第1318-1327页，2010年3月。根据Moens-Korteweg公式，通常从血液脉波的传播速度，即所谓的脉搏波速度(PWV)来评估动脉的弹性程度，其中E是动脉弹性模量，h是动脉壁的宽度，r是动脉半径，并且ρ是血液密度。主动脉中PWV的测量具有最大的临床相关性，因为主动脉及其主要分支是由动脉僵硬导致的大部分病理生理效应的原因，因此主动脉PWV是受试者动脉僵硬状态的良好指标。在一些流行病学研究中，主动脉PWV已经显示出心血管事件的高度预测性，如L.M.VanBortel，S.Laurent，P.Boutouyrie，P.Chowienczyk，J.K.Cruickshank等人的文献中所述：“关于日常实践中使用颈动脉-股动脉脉搏波速度测量主动脉僵硬度的专家共识文件(ExpertConsensusDocumentontheMeasurementofAorticStiffnessinDailyPracticeUsingCarotid-femoralPulseWaveVelocity)”，JournalHypertension，第30卷，第3期，第445-448页，2012年3月。根据以下公式，无创测量动脉中PWV的常用方法来自该动脉中的PTT其中D是考虑的近端和远端部位之间的距离。在主动脉上，PWV通常在位于胸锁乳突肌前缘的中间区域的颈动脉部位和位于腹股沟的中间区域的股动脉部位之间测量。在这些部位处的动脉是浅表的，从而通过使用直接接触皮肤的传感器容易触及，并且，因为它包括大部分主动脉和主动脉-髂骨传播，所以它们之间的PTT正确地反映主动脉PTT。另一个可以根据动脉弹性测量的参数是血压，因为根据以下公式，弹性模量与平均血压P的变化相关，E＝E0ekP，其中E0是在参考平均动脉压下动脉的弹性模量，并且k是取决于动脉并且其值在0.016mmHg-1和0.018mmHg-1之间的常数。例如在D.Buxi，J.M.Redouté和M.R.Yuce的文献中所述：“使用脉搏传导时间对动态血压监测中的信号与系统的调查(ASurveyonSignalsandSystemsinAmbulatoryBloodPressureMonitoringUsingPulseTransitTime)”，PhysiologicalMeasurements,DOI10.1088/0967-3334/36/3/R1，可以通过使用不同的校准方法从主动脉或其他动脉中的PTT测量来估算动脉血压的变化和动脉血压的绝对值。测量主动脉PTT的常用程序需要颈动脉部位和股动脉部位的准备(暴露、清洁、放置传感器和连接电缆)，以在颈动脉部位和股动脉部位的每个动脉部位中检测血压脉搏的到达，例如借助于用于检测由于压力脉搏的到达而引起的局部容积变化的光电容积描记器(PPG)或阻抗容积描记器(IPG)，或借助于用于测量浅表动脉对紧密接触的力传感器施加的压力的动脉压力计来检测。能够检测到血液脉动波到达其所放置的位置的这些传感器和其他传感器需要放置技巧，因此需要较慢的操作过程，并且使受试者不舒服。另外，长时间使用传感器可能会导致受试者不舒服，这使得由于测量动作的可能生理效应而不宜长时间进行测量。获得有关主动脉心血管机械活动的信息的另一种方法需要较少的受试者准备，以确定反映人体重心变化(无论是由于每次心跳中的血液喷射以及随之而来的脉博波传播通过动脉树的结果，在位移、速度或加速度方面的变化)的心冲击描记图(BCG)的基准点的定时。BCG可以从不同的系统中获得，其中一些系统通过嵌入日常使用对象(诸如体重秤、椅子或床)中的传感器实现，如O.T.Inan，P.F.Migeotte，K.-S.Park，M.Etemadi，K.Tavakolian等人的文献中所述：“心冲击波和心脏振动描记术：近期进展综述(BallistocardiographyandSeismocardiography：aReviewofRecentAdvances)”，IEEEJournalofBiomedicalHealthandInformatics，DOI10.1109/JBHI.2014.2361732，或嵌入衣服(诸如鞋或袜子)中的传感器实现。在这样的系统中，测量变得更快且更舒适，并且在一些实施方式中可以长时间执行而不会给受试者造成任何麻烦，因为不是将传感器放置在特定部位来检测压力波的到达，而是由受试者身体自然接触在其中集成了传感器的元件(平台、体重秤、椅子、床、服装)。目前，由于BCG与血液向主动脉射血的发生之间的关系，BCG的基准点的定时已被用于检测脉搏波至近心部位的到达。例如，在专利US20130310700A1中提出了使用从嵌入称重秤的系统获得的BCG的基准点作为近端定时参考来测量主动脉PTT。然而，所述专利中描述的方法需要额外的传感器来检测血压波至远端部位的到达。在相同的BCG信号上获取近端和远端时间信息将允许即使在很长一段时间内也可以更快速和更舒适地测量主动脉PTT，这对于评估动脉弹性及其派生参数将是非常有用的。该方法对于计算涉及主动脉PTT的其他健康指标(诸如根据从脉搏到达时间(PAT)减去PTT而计算出的射血前期(PEP)评估的心肌收缩性)也是很有意义的。
技术实现思路
本专利技术提供了用于估算主动脉脉搏传导时间(PTT)的方法和设备，所述方法和设备在独立权利要求中限定。在从属权利要求中描述了几个优选实施例。如本文和所附权利要求书中所使用的，术语主动脉PTT是指位于胸锁乳突肌前缘的中间区域的颈动脉部位和位于腹股沟的中间区域的股动脉部位之间的PTT。本专利技术提出的创新解决方案是根据仅从BCG获得的基准点之间测量的时间间隔估算主动脉PTT。由于这种信号通常是通过集成在与受试者身体接触的单个元件中的传感器获得的，因此使用BCG可以避免需要额外的脉搏波传感器以及不得不将这些传感器放置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据在心冲击描记图(BCG)的基准点之间测量的时间间隔来估算主动脉脉搏传导时间(PTT)的方法，其特征在于：a)在所述BCG中检测第一基准点；b)在所述BCG中检测第二基准点，所述第二基准点位于所述第一基准点之后并且属于同一次心跳；c)测量所述第一基准点和所述第二基准点之间的时间间隔；d)根据两个选定的基准点之间测量的所述时间间隔获得主动脉PTT。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 ES P2015314141.一种根据在心冲击描记图(BCG)的基准点之间测量的时间间隔来估算主动脉脉搏传导时间(PTT)的方法，其特征在于：a)在所述BCG中检测第一基准点；b)在所述BCG中检测第二基准点，所述第二基准点位于所述第一基准点之后并且属于同一次心跳；c)测量所述第一基准点和所述第二基准点之间的时间间隔；d)根据两个选定的基准点之间测量的所述时间间隔获得主动脉PTT。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述BCG的第一基准点和第二基准点仅通过使用所述BCG来检测。3.根据权利要求1所述的方法，其中根据辅助心血管信号来识别所述BCG的两个基准点。4.根据权利要求3所述的方法，其中根据所述心电图的R峰值检测心跳，并且在对应于同一次心跳的所述心电图的R峰值的限定间隔内检测所述BCG的两个基准点。5.根据权利要求3所述的方法，其中从光电血管容积描记图或阻抗容积描记图中的脉搏波的前缘检测心跳，并且从同一次心跳内的所述脉搏波的前缘在限定的间隔内检测所述BCG的两个基准点。6.根据权利要求4或5中的一项所述的方法，其中所述BCG的检测到的基准点是I点和J点。7.根据权利要求4或5中的一项所述的方法，其中所述BCG的检测到的基准点是I点和K点。8.根据权利要求4或5中的一项所述的方法，其中所述BCG的检测到的基准点是J点和K点。9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在I波和J波之间测量BCG基准点之间的间隔。10.根据权利要求1至5或7中任一项所述的方法，其中在I波和K波之间测量BCG基准点之间的间隔。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·帕拉斯·阿雷尼，R·卡萨内拉·阿朗索，J·戈麦斯·柯莱帕斯，
申请(专利权)人：加泰罗尼亚理工大学，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES