[发明专利]一种心血管系统联合变异性指标的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体心血管系统联合变异性指标AV的检测方法和装置，特别是对人体进行无创心血管系统功能状态检测的方法和装置，属于心血管系统功能状态检测技术领域。

背景技术

人体心血管系统是一个复杂的非线性系统，其中的诸多信号如心电信号、心音信号、脉搏信号蕴含着丰富的非线性动力学信息。非线性动力学信息的多少与人体心血管系统的功能状态密切相关，同时反应了自主神经对心血管系统的调控功能，也反应了呼吸因素、体液因素等与心血管系统的相互作用。

心血管系统信号的变异性是其非线性动力学信息的一个主要表现，研究信号的变异性是分析心血管系统非线性的一个重要方法，以此可以评价心血管系统的不同生理、病理状态。因此，对心血管系统信号的变异性研究引起了相关人员极大的兴趣，并有人尝试将研究成果应用到临床。连续窦性心搏间瞬时心率的微小涨落称为心率变异性(HRV)，有关HRV的研究开展的相对较早，HRV信号中已被证实蕴含了有关心血管系统及神经、呼吸、体液调节等的大量信息，对这些信息的提取分析可以定量评估心交感神经和迷走神经的紧张性和均衡性及其对心血管活动的影响，HRV分析对一些疾病的早期诊断、治疗及预后评估等均具有重要意义。现已证明，许多疾病如心肌梗死、充血性心力衰竭、心源性猝死、冠心病、隐性心肌缺血、糖尿病、高血压等疾病的发生，在HRV分析结果上都表现出明显的特征。

由于心脏电活动和机械活动的非同步性，存在电机械延迟，在同一心动周期内，心脏电机械延迟可以由第一心音(S1)的二尖瓣关闭成分(A1)出现时间减去心电Q波起始点出现时间获得，这样连续的心脏电机械延迟构成了电机械延迟时间序列QA1，QA1的变异性反映了心脏细胞的传导性能和心脏自律细胞的协调性能。由于脉搏波由心脏传播到挠动脉需要一定的时间，这个时间称为脉搏波传播时间PWTT(Pulse Wave Translation Time)，在同一心动周期内，PWTT可由挠动脉脉搏波切迹点In出现时间减去第二心音(S2)的主动脉瓣关闭成分(A2)出现时间获得，这样连续的脉搏波传播时间构成PWTT序列，PWTT的变异性反映了血管的硬化度和顺应性。

从心率变异性角度评价心脏功能的研究已开展多年，但到目前为止，还未见有利用心率变异性、电机械延迟变异性、脉搏波传播时间变异性三个方面的信息来全面评价人体心血管系统功能状态的研究报道。

变异性分析常用的方法有两类：线性分析方法和非线性分析方法，其中线性分析方法又分为时域分析方法、频域分析方法和时频分析方法等。(1)时域分析指标：主要包括检测时间序列(RR序列、QA1序列、PWTT序列)的标准差SDNN、每5min时间序列平均值的标准差SDANN、时间序列相邻间期差值的均方根值RMSSD、时间序列间期直方图、时间序列间期分布图等；(2)频域分析指标：主要包括检测时间序列的总功率、极低频、低频、高频成分含量、低频与高频成分含量比值等；(3)时频分析指标：主要是检测时间序列谱峰的动态特性。非线性分析方法目前有散点图分析法、分形维数分析法、复杂度分析法、近似熵分析法、模式熵分析法和符号动力学分析法等，但是真正在临床上有较多应用的是散点图分析方法。线性分析方法由于并不符合心血管系统本身是非线性系统的事实，因此分析的结果特异性比较低，并对外界噪声比较敏感。散点图分析方法主要依靠医生肉眼观察，得出一些定性或半定量指标，指标物理意义不是很明确，难以进行准确诊断。其它的非线性分析方法分别从不同侧面显示了其理论价值，但是距离应用到临床短时心血管系统的变异性分析上还有差距。

发明内容

本发明针对现有从心率变异性角度评价心脏功能技术存在的不足，提供一种心血管系统联合变异性指标的检测方法，该检测方法综合考虑心率变异性、电机械延迟变异性、脉搏波传播时间变异性三个方面信息，全面评价人体心血管系统的功能状态。同时提供一种心血管系统联合变异性指标的检测装置。

本发明的心血管系统联合变异性指标的检测方法包括以下步骤：

(1)在同一心动周期内同步采集受检测者的心电、心音、挠动脉脉搏信号；

(2)对三路信号进行模拟-数字转换，形成信号波形图；

(3)识别和提取三路信号各自的特征点：心电信号的P波、QRS波群和T波，心音信号的第一心音的二尖瓣关闭成分、第二心音的主动脉瓣关闭成分，挠动脉脉搏信号的脉搏起始点和重搏波切迹点；