一种静息能量代谢率变异特性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种静息能量代谢率变异特性分析方法，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置的能量代谢采集检测装置通过桥接器与数据传输装置相连接，数据传输装置通过串口与包含数据处理分析平台的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量等数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台，数据处理分析平台依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。本发明专利技术相较于目前所存在的心率变异性等评估方法的局限性，此方法实现了通过能量代谢测试技术中更加系统全面的数据指标进行自主神经系统功能的评估。

【技术实现步骤摘要】
一种静息能量代谢率变异特性分析方法
本专利技术涉及心率变异性分析
，具体涉及一种静息能量代谢率变异特性分析方法。
技术介绍
自主神经系统是外周传出神经系统的一部分，能够调节内脏和血管平滑肌、心肌和腺体的活动。自主神经系统由交感神经系统和副交感神经系统两部分组成、支配和调节机体各器官、血管、平滑肌和腺体的活动和分泌，并参与内分泌调节葡萄糖，脂肪，水和电解质代谢，以及体温，睡眠和血压等。两个分系统会在大脑皮质及下丘脑的支配下，既拮抗又协调的调节器官的生理活动。自主神经系统结构又可分为中枢部分和周围部分，其主要分布到内脏、心血管和腺体，它们的中枢部也在脑和脊髓内，周围部包括内脏活动(传出)纤维和内脏感觉(传入)纤维，分别构成内脏运动神经和内脏感觉神经。自主神经系统在维持机体的心血管系统、胃肠道和体温稳态中起到了重要的作用。目前，常用评价心脏自主神经系统功能的指标包括心率变异性以及窦性心率震荡等。心率变异性的分析方法在临床应用中较为广泛的为时域分析法和频域分析法，虽心率变异性分析对预测心机梗死后的风险又应用价值，但是某些时域指标和频域指标所代表的生理意义尚不明确，且随着β-受体阻滞剂的广泛应用，减弱了心率变异性的预后价值。此外，糖尿病、高血压等疾病可影响心率变异性，会减弱心率变异性的预测价值。窦性心率震荡通过分析自主神经系统可对心力衰竭、扩张型心肌病以及非心血管疾病如糖尿病、甲状腺功能亢进等疾病的高危患者也有一定的预测价值。但是窦性心率震荡存在一定的局限性，其受性别、年龄、基础心率、代偿周期等，窦性心率震荡并不总是可测量的，如果无室早或虽有室早但伴有新房颤动不会检测出窦性心率震荡，故在临床应用中存在一定的局限性。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种静息能量代谢率变异特性分析方法，以解决上述
技术介绍
中提出的心率变异性的分析方法某些时域指标和频域指标所代表的生理意义尚不明确，且随着β-受体阻滞剂的广泛应用，减弱了心率变异性的预后价值，糖尿病、高血压等疾病可影响心率变异性，会减弱心率变异性的预测价值；窦性心率震荡在临床应用中存在一定的局限性的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种静息能量代谢率变异特性分析方法，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置包含能量代谢采集检测装置、数据传输装置和数据处理分析平台，所述的能量代谢采集检测装置通过桥接器与数据传输装置相连接，所述的数据传输装置通过串口与包含数据处理分析平台的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量等数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台，数据处理分析平台依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。作为本专利技术的进一步改进，所述的静息能量代谢率变异特性分析方法，包括以下步骤：(1)、选取条件合适的受试者，受试者在静息状态下用能量代谢采集检测装置进行测试，数据处理分析平台记录受试者能量代谢数据中的氧气消耗量和二氧化碳产生量；(2)、对氧气消耗量和二氧化碳产生量进行时域、频域分析静息能量代谢率变异性特征参数，通过对变异性特征参数进行量化处理从而描述该状态下的交感神经系统与迷走神经系统的相对平衡性，可作为评估自主神经系统功能的方法。作为本专利技术的进一步改进，所述的氧气消耗量和二氧化碳产生量的变异指标包括时域参数和频域参数，时域参数包括：MEAN、SDNN等，频域参数包括：LF、HF、LF/HF；所述的MEAN为所有VO2和VCO2在测量过程中R-R间期的均值；所述的SDNN为所有VO2和VCO2在测量过程中的标准差；所述的LF为能量代谢变异性曲线经快速傅式变换所得的低频分量，其值范围在0.04Hz-0.15Hz范围内；所述得HF为静息能量代谢变异性曲线经快速傅式变换所得的高频分量，其值范围在0.15Hz-0.40Hz范围内；所述的LF/HF为低频分量与高频分量的比值，通过LF/HF的比值反映交感神经与副交感神经的相对活跃程度，进而可用来分析自主神经的系统功能。(三)有益效果与现有技术相比，采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：1、本专利技术独创的用静息能量代谢率变异特性分析方法分析交感神经和迷走神经功能的平衡状态，其通过能量代谢中受试者氧气的消耗量和二氧化碳的产生量中的低频分量和高频分量的比值的数据变异指标来反应能量代谢对于自主神经系统功能的影响，相较于目前所存在的心率变异性等评估方法的局限性，此方法作为评估自主神经系统功能是更加系统性的指标并且全面；2、本专利技术可作为评估自主神经系统功能的状态，能够有效辅助临床诊断，具有推广性和临床实用性。附图说明图1是本专利技术所提供的实施例的装置结构框图；图2是本专利技术所提供的实施例的装置工作流程图；图3是本专利技术所提供的实施例的测试流程图；附图标记说明：1、能量代谢采集检测装置；2、数据传输装置；3、数据处理分析平台。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图3，本专利技术提供的一种实施例：一种静息能量代谢率变异特性分析方法，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置包含能量代谢采集检测装置1、数据传输装置2和数据处理分析平台3，能量代谢采集检测装置1通过桥接器与数据传输装置2相连接，数据传输装置2通过串口与包含数据处理分析平台3的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置1，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量等数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台3，数据处理分析平台3依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。本实施例通过能量代谢采集检测装置测量出受试者在静息状态下的氧气消耗量以及二氧化碳产生量，以此两项数据在测量过程中建立数学模型：其中VO2(t)和VCO2(t)两者都是由相似的随机过程建模的；VO2和VCO2是各自随机的期望值，因此，它们为沿平稳性的常数，即能量代谢检测仪测量过程氧气的消耗量和二氧化碳的产生量数据值；vVO2(t)和vVCO2(t)由各自随机过程的标准差建模。上述静息能量代谢率变异特性分析方法，包括以下步骤：(1)、选取条件合适的受试者，受试者在静息状态下用能量代谢采集检测装置进行测试，数据采集平台记录受试者能量代谢数据中的氧气消耗量和二氧化碳产生量；(2)、数据分析平台获取受试者的采集数据后对能量代谢数据中的氧气消耗量和二氧化碳产生量进行时域、频域分析静息能量代谢率变异性特征参数，通过对变异性特征参数进行量化处理从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置包含能量代谢采集检测装置、数据传输装置和数据处理分析平台，所述的能量代谢采集检测装置通过桥接器与数据传输装置相连接，所述的数据传输装置通过串口与包含数据处理分析平台的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台，数据处理分析平台依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置包含能量代谢采集检测装置、数据传输装置和数据处理分析平台，所述的能量代谢采集检测装置通过桥接器与数据传输装置相连接，所述的数据传输装置通过串口与包含数据处理分析平台的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台，数据处理分析平台依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。


2.根据权利要求1所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、选取条件合适的受试者，受试者在静息状态下用能量代谢采集检测装置进行测试，数据处理分析平台记录受试者能量代谢数据中的氧气消耗量和二氧化碳产生量；
(2)、对氧气消耗量和二氧化碳产生量进行时域、频域分析静息能量代谢率变异性特征参数，通过对变异性特征参数进行量化处理从而描述该状态下的交感神经系统与迷走神经系统的相对平衡性，可作为评估自主神经系统功能的方法。


3.根据权利要求1所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，通过能量代谢采集检测装置测量出受试者在静息状态下的氧气消耗量以及二氧化碳产生量，以此两项数据在测量过程中建立数学模型：






其中VO2(t)和VCO2(t)两者都是由相似的随机过程建模的；VO2和VCO2是各自随机的期望值，因此，它们为沿平稳性的常数，即能量代谢检测仪测量过程氧气的消耗量和二氧化碳的产生量数据值；vVO2(t)和vVCO2(t)由各自随机过程的标准差建模。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟良，何子军，王远，周真友，金睿，王彦彩，陈焱焱，周旭，周孟然，
申请(专利权)人：合肥博谐电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34