充放气速率对人下肢动静脉塌陷的影响及其在足部PPG信号中的体现

目的以增强型体外反搏和间歇气动加压为代表的加压疗法广泛应用于心血管疾病治疗,但这些疗法的加压参数常来源于经验,临床疗效个体差异大、缺乏科学的个性化评估手段。本文研究了一种从不同挤压模式干预患者下肢时足部PPG信号中提取患者个体动静脉血压的方法。方法依据生理学和血流动力学原理,设计了两种不同气囊充气速率和放气速率的加压模式;招募健康受试者和下肢血管病患者开展在体实验,采集袖带内压力信号和足拇指PPG信号,分析PPG信号及其中典型特征随加压压力的变化规律;利用集总参数方法建立小腿和足部循环系统模型,模拟小腿受压过程中足部血容量的变化过程及影响因素。结果PPG信号在慢速充气(腿部慢速升高施加压力)时均值缓慢上升,峰峰值缓慢下降,在快速充气时均值快速下降,在慢速放气时峰峰值缓慢增加,两个阶段得到的使动脉塌陷的施加压力具有显著差异。仿真结果显示,由于动静脉的塌陷压力存在差异,慢速充气速率增加足部血液潴留从而增大小腿动脉塌陷压力。结论通过对足部PPG信号的识别,可以反映小腿动静血管塌陷过程,可以提取个性化压力参数,对挤压疗法的个性化压力参数制定具有参考意义。