[发明专利]动脉压信号中重搏切迹点识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及动脉压自动检测与分析技术领域，特别涉及一种基于波形特征提取和模板匹配的动脉压信号重搏切迹点识别方法。

背景技术

动脉压信号携带着重要的生理、病理信息，例如血流的入射和反射，心脏搏血功能，动脉管壁的弹性和僵硬度等信息。动脉压信号随着心脏的搏动而波动，是一种以连续波动的方式传播的准周期逐拍信号，连续逐拍中每一节拍的起点代表着一个脉搏波的到来，两个连续节拍起点之间为一个完整的节拍信号，它提供着重要的血压信息和心脏搏动信息，患者当前的血压和心脏参数都可以由动脉压信号中一个个节拍信号分析得到。目前，临床上使用的动脉压分析设备正是通过综合分析不同节拍的动脉压信号，获取患者当前的血压和心脏功能参数。

人的动脉压信号可利用动脉压检测仪检测、记录下来。如图1所示为采集到的一段动脉压信号，其中AB段即为动脉压信号中的一个节拍信号，从图1可见动脉压信号中一个节拍信号通常由上升支(AO段)和下降支(OB段)构成。上升支(AO段)是由于心室快速射血期动脉压力迅速上升，管壁突然扩张而形成；上升支AO的斜率(上升速度)以及峰值点O的幅度可以反映心输出量、射血速度、外周阻力及主动脉和大动脉管壁的弹性，当心输出量增加，射血速度加快，外周阻力成小以及主动脉和大动脉管壁的弹性降低时，则斜率大，波幅高，反之则斜率小、幅度低。下降支OB是由于心室射血后期速度减慢，输出量减少，进入动脉的血量少于流至外周的血量，故动脉压力降低，动脉弹性回缩，形成下降支的前段(ON段)，通常也将上升支AO以及下降支前段ON形成的峰波称为主波；随着心室舒张，主动脉压力迅速下降，在主动脉瓣关闭的一瞬间，血液向心室方向倒流，管壁回缩使下降支急促下降，形成一个切迹点N，称为重搏切迹(部分文献也称作降中峡)；但由于此时主动脉瓣已关闭，倒流的血液被主动脉瓣弹回，动脉压再次稍有上升，故又形成一个短暂上升的小波(ND段)，称为重搏波(部分文献也称作降中波)；随后在心室舒张期中，动脉血液继续流向外周，管壁继续回缩，脉搏波继续下降，形成了下降支的后段(DB段)。

动脉压信号下降支的形状能够反映动脉血管的弹性情况；动脉血管健康、弹性较好，则动脉外周阻力小，下降支前段下降速度较快，重搏切迹位置较低，重搏波以后的下降支后段坡度较平坦；相反，如果动脉血管发生硬化、弹性减弱，动脉外周阻力增大，则下降支前段下降速度较慢，重搏切迹位置较高，重搏波以后的下降支后段坡度较陡。同时，主动脉瓣不够健全、心搏节律有异常等情况，也会导致重拨波发生波形圆钝、波形抖动、甚至模糊不清等不同情况的形状变化。由此可见，动脉压信号中的重搏切迹和重拨波携带由诸多重要的心脏生理、病理信息，是体现心脏功能的重要参数；同时，重拨波又以重搏切迹为起点，因此动脉压信号中重搏切迹点的位置是反映上述心脏功能信息的关键。然而，目前针对动脉压的心功能临床诊断、研究中，由于重搏切迹位于动脉压信号下降支的中段，并且其所在位置根据病理的不同具有一定的不确定性，加上动脉压信号容易跟随憋气、用力等情况产生明显的基线起伏漂移，人体动作、动脉压检测仪信号采集探头的抖动等情况也会在动脉压信号中形成干扰波，因此动脉压信号中重搏切迹点的位置难以利用常规的计算机手段进行有效识别，通常都依靠医师的经验进行人工识别，而人工识别不但费时费力，并且由于不同临床医师的认知观点不尽相同，识别标准参差不齐，导致识别效率低、准确性也难以得到保证。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明方法所解决的技术问题是提供一种采用计算机实现的动脉压信号中重搏切迹点识别方法，用以解决人工识别工作量大、效率低、准确性难以保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术手段：

动脉压信号中重搏切迹点识别方法，其特征在于，将动脉压检测仪采集的动脉压信号输入计算机，由计算机进行低通滤波和采样的预处理，然后采用计算机识别动脉压信号中的重搏切迹点；采用计算机识别重搏切迹点的具体步骤包括：

A)构建模板数据库；该步骤具体包括：

a1)将重搏切迹已知的动脉压信号中一个节拍信号的采样点数归一化处理为K个，作为一个模板信号；由此建立若干个波形互不相同的模板信号；

a2)分别建立各个模板信号中已知重搏切迹所在采样点的对数极坐标分布模型，并以之构建模板数据库；

B)识别待测的动脉压信号中的重搏切迹点；该步骤具体包括：

b1)对待测的动脉压信号进行逐拍分割，将分割所得每个待测节拍信号的采样点数归一化处理为K个；