基于光电容积脉搏波的心理压力监测系统设计

实时监测人体的心理压力对个人的身心健康发展具有重大意义,而传统心电图法监测心理压力操作复杂且成本较高,为此本文设计了一款基于光电容积脉搏波的心理压力监测系统。首先,采用MAX30101光电传感器采集人体原始脉搏波信号,经db4小波基滤波与基线滤波分析得到心率变异性(HRV)特征;其次,结合BP神经网络对HRV数据集训练得到网络模型,将分析得到的HRV特征输入网络模型评估心理压力;最后,根据压力诱发实验方法设计多组压力测量实验。实验结果表明,测量结果与压力设定参考具有较高的一致性,为心理压力测量提供了一种可行、低成本便携式方案。

基于中医整体观探析糖尿病肾病Ⅲ、Ⅳ期患者脉搏波特征

目的:通过采集压力脉搏波探索糖尿病肾病Ⅲ、Ⅳ期患者与健康人群脉搏波差异,为早期诊断和预测糖尿病肾病提供可参考的客观依据。方法:共收集98例受试者,包括49例糖尿病肾病Ⅲ、Ⅳ期患者和49例健康人。应用上海道生DS01-C脉象采集系统获取右手寸、关、尺三个部位的压力脉搏波信号,对测得的脉搏波数据进行分析,并运用中医整体观的理论分析其原因。结果:纳入样本量共计98例,对照组49例,糖尿病肾病组49例。2组性别分布比较,差异无统计学意义(P>0.05);2组年龄分布比较,差异无统计学意义(P>0.05);2组脉搏波数据比较,差异有统计学意义(P<0.05)。2组右手寸关尺压力脉搏波参数比较,差异有统计学意义(P<0.05);糖尿病肾病组主波幅度h1、重搏前波幅度h2、降中峡幅度h3均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。且年龄和性别对2组数据影响,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:糖尿病肾病Ⅲ、Ⅳ期患者与对照组正常人的脉搏波存在差异,脉象采集系统所测得脉搏波数据可以作为早期诊断或预测糖尿病肾病Ⅲ、Ⅳ期倾向的客观参考依据,并为中医临床诊疗提供客观化脉诊数据。

关于脉诊客观化研究中脉搏波测量的思考

对脉搏波的测量和分析是当前脉诊客观化研究的核心内容。在比较不同指标变量的基础上,认为从测量的便捷性、精度和经济性的角度,压力波作为脉搏波的指标变量是最合适的。此外,中医经典中所描述的脉象,是医者通过指端触觉感受寸口处的脉搏波在头脑中形成的对脉搏情况的主观认识和印象,与脉搏波相关但是并非脉搏波本身,所以研究者也应当注意脉象与脉搏波之间的关联和差异。

近红外动脉血液检测中压力对脉搏波的影响

近红外血液检测技术中,透射式光电容积脉搏传感器具有携带有效信息量大的优点,可为动态光谱检测理论提供有效采样数据,但实际应用受到个体差异性的限制。为了克服不同手指端厚度给传感器带来的检测难题,分析了检测结果中压力与直流分量及交流分量之间的关系,通过不同厚度的手指测试实验,指出了存在一个最佳检测区域使得检测到的脉搏波处在最理想状态。

无创性颞动脉压力脉搏波在体外反搏中的应用

本文采用无刨性颢动脉压力脉搏波作为反搏充气时间和反搏效应的客观指标,主要观察颞脉压力波切迹点的生理意义及其稳定性,以及在不同充气时间和压力下,其舒张波的变化,并与耳脉波进行比较。结果表明,采用颞脉压力波可以保证反搏充气时间的准确性,避免了耳脉波存在的潜在危险性,并为反搏充气时间的自动控制提供了安全可靠的依据。

反搏前、中颞动脉压力脉搏波切迹点的观察

作者以前的工作已提出,在体外反搏中采用无创性颞动脉压力脉搏波(以下简称颞脉波),可以作为反搏充气时间和反搏效应的客观指标。为了进一步验证颞脉波之切点的稳定性。

MXene增强的无纺布医用柔性压力传感器

随着对健康监测需求的日益增长,非侵入性和实时生理监测的可穿戴柔性传感器开发成为了研究热点。提出了一种创新的方法,用于开发可穿戴柔性传感器。该方法采用环境友好且成本效益高的无纺布作为基材,通过简易的浸涂工艺,结合无纺布的自然微结构与MXene优异的物理化学特性,成功制备了MXene改性的无纺布作为压力传感器的压力敏感层。这种柔性压力传感器工作稳定,传感范围广,在0~150kPa的压力工作范围内具备超高灵敏度(S1=0.5 kPa^(-1)和S2=1.12 kPa^(-1)),同时具有约25 ms和50ms的快速响应时间和释放时间。该传感器能够精确捕捉人体腕部的桡动脉脉搏信号,在医疗保健、体育训练和机器人技术等领域展现出了巨大的应用潜力,并为低成本、环保型传感器的开发提供了新思路。

平均压力单位脉搏波速度初步分析

目的:提出平均压力单位脉搏波速度(Mean Pressure Unit Pulse Wave Velocity,MPUPWV)厘米/秒/平均每毫米汞柱(cm/s/mmHg)进行分析。材料与方法:以踝臂指数(Ankle-Brachial Index,ABI)1.0～1.3,血糖、血脂、血压正常范围者为对照组;ABI 0.90～<1.00,为观察1组;ABI<0.90为观察2组。PWV/PP(脉压)=MPUPWV。ABI成对相关系数为0.693,(P=0.000)故与本文相关的数据选择右侧进行处理。3组间均数用单因素方差分析与协方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果:对照组、观察1组、观察2组,在AGE(年龄)、RBSYS(右上臂收缩压)、RBPP(右上臂脉压)依次逐组递增,且各组间对比均P<0.05。RA-SYS(右下肢收缩压)、RAPP(右下肢脉压)依次逐组递减且各组间对比均P<0.05。RBAPWV(右侧臂-踝脉搏波速度)、RHAPWV(右侧心-踝脉搏波速度)观察1组﹥观察2组﹥对照组,对照组与观察1组对比P<0.05;余下各组间对比,均P>0.05。RBAMPUPWV(右侧臂-踝平均压力单位脉搏波速度)、RHAMPUPWV(右侧心-踝平均压力单位脉搏波速度)依次逐组递增,除外RBAMPUP-WV观察1组与观察2组对比P>0.05,余下各组间对比,均P<0.05。当年龄在57.2岁时,RBAPWV、RHAPWV观察1组﹥对照组﹥观察2组,各组间对比,均P<0.05。RBAMPUPWV、RHAMPUPWV值的排序仍同年龄未校正时,只是RBAMPUPWV组间对比全部为P<0.05。RHAMPUPWV情况同年龄未校正时。结论:距离/时间=速度,这一力学物理量只表明物体在运动的现象,但不能阐明物体运动的内在原因-动力,因为动力与速度总是成正比,只有力的单位是统一的,不同的个体之间的速度才有可比性。平均压力单位脉搏波速度初步分析表明,ABI<0.90时PWV降低与血压降低,运用平均压力单位脉搏波速度进行分析比较,结论与传统认识正好相反,ABI<0.90的病例组平均压力单位脉搏波速度是最高的。保守的推论,ABI为0.90～<1.00的大多数病人至少存在下肢的动脉硬化。

动脉中脉搏波传播分析

将血管简化为弹性管,并考虑组织对血管壁的约束,利用力学方法建立血液流过血管的力学模型.通过理论分析对脉搏波在血管中的传播规律进行研究,同时分析了血液粘性、血管壁弹性模量、管径对波的传播的影响.通过对考虑血液粘性和不考虑血液粘性的结果比较,发现血液的粘性对脉搏波的传播的影响不能忽略,并且当弹性模量增大时,传播速度增大,血流的压力值增高;血管直径减小时,血流压力也增高,脉搏波速度增大.理论分析得到的结果也有助于利用脉搏波的信息来分析和辅助诊断一些人体疾病的病因.

基于容积脉搏波血流动力学检测的血流动力学参数的临床验证

目的改进脉搏波无创检测仪的检测方式,考虑到桡动脉检测的操作复杂,因而选择操作简便的指脉检测。方法通过大量的临床数据分析,确定指脉检测方式与桡动脉检测方式之间的转换关系,计算基于容积脉搏波的部分血流动力学参数,并和超声心动检测结果进行对比。结果用指端容积脉搏血流方法同步检测的血流参数和超声心动检测血流参数的结果对比,差异没有统计学意义。结论所得结果表明,在应用指端容积脉搏血流方法检测心输出量及其他血流参数是可行的。

探讨脉搏容积波在监测血管阻力方面的应用

目的:评价脉搏容积波用于外周血管阻力监测的准确性及适用性。方法:采集30例健康志愿者不同接触压力下的桡动脉脉搏容积博(rPPG)和手指脉搏容积波(fPPG),分析其上升支斜率,并与超声多普勒所获取的桡动脉血流阻力指数进行相关分析。结果:桡动脉脉搏容积波上升支斜率与桡动脉血流阻力指数存在正相关(R=0.69,P<0.05),其相关性随着传感器接触压力的增加先增加后降低,而手指脉搏容积波上升支斜率与桡动脉血流阻力指数无相关关系。结论:脉搏容积波能反应监测部位的血管阻力,在监测外周血管阻力中具有潜在的应用价值。

应用光电容积脉搏波法研制新型血流参数监护系统

提出一种应用光电容积脉搏波方法检测心输出等十几项血流参数的新 型监护仪器的原理设计。仪器的原理是基于容积脉搏血流与脉搏压力 存在一种相关关系。临床实测结果表明，该方法在各种监护仪中将有 良好的应用前景。

基于手指压力示波法的血压测量系统设计

我国高血压患病人数在不断上升,而市场上基于示波法的电子血压计在测量时需袖套辅助。鉴于此,我们设计一种基于手指压力示波法的无袖套血压测量系统。通过手指按压传感器来改变手指内动脉所受压力,并以此改变血管容积,测量出施加的压力和光电容积脉搏波信号。采用双高斯拟合方法,建立光电容积脉搏波信号、施加压力与血压之间的模型关系,计算出人体的血压值。系统采集了24例志愿者的血压数据,与欧姆龙电子血压计测量的血压值进行对比分析;两组数据的收缩压相关性为0.841,标准差为6.78 mmHg;舒张压相关性为0.809,标准差为4.91 mmHg。通过手指压力示波法测量血压是一种可行的方案,它为血压测量装置的小型化、移动医疗及全民健康服务提供了一种思路。

桡动脉内压力波的微创伤测定法及其意义的探讨

我们应用22号血管套管针穿刺桡动脉、留置微导管,描记压力波形,研究正常青年组(Ⅰ)、肺心病Ⅱ型呼衰的老年组(Ⅱ)及老年对照组(Ⅲ)桡动脉压力波,对比桡动脉内压力波与脉象图。结果表明,Ⅰ组多呈三峰波形、Ⅱ组呈单峰高尖波,Ⅲ组呈主波宽园、园钝波形。Ⅰ组与Ⅲ组波形图主要参数h_4/h_1、w/t_4、A_d/A_T差别显著或非常显著(分别P<0.05,P<0.001,P<0.001),A_T差别不显著。两组动脉血气分析pH、PaCO_2无显著差别,PaO_2均在正常范围。Ⅱ组与Ⅲ组h_4/h_1、w/t_4、A_T、A_d/A_T差别均非常显著(P<O.01或P<0.001);pH、PaCO_2、PaO_2差别亦非常显著(P<0.001);两组中h_4/h_1、w/t_4、A_T与PaO_2呈非常显著的正相关,与PaCO_2则呈非常显著的负相关(P分别小于0.001),Ⅱ组内h_4/h_1、w/t_4与PaO_2、PaCO_2亦分别呈显著的正相关和负相关(P<0.05)。桡动脉压力波形与脉象图形基本一致。

脉搏波信号的提取与双域分析

通过深度解析压力式和光电式传感器检测脉搏波的原理,探索压力式传感器最佳的取脉压,最终实现对所测得的脉搏在时域和频域内分解。对20位志愿者进行脉搏波测量,利用压电薄膜传感器测量最佳取脉压并与身体质量指数(BMI)进行三阶多项式拟合标定,在时域和频域对脉搏波分别进行小波和傅里叶变换。测试结果表明,光电式脉搏波存在淹没特征点的弊端,压力式传感器能清楚地观察到特征点,但由于取脉压的问题导致波形有同体差异性。通过对个体施加最佳取脉压,压力式传感器能以高信噪比来检测脉搏波。时频双域分析可有效提取波形特征点,为连续血液测量提供了良好的数据源。

动脉波速指标和动脉压力容积指标评估动脉硬化的有效性研究

目的动脉波速指标(AVI)和动脉压力容积指标(API)是由动脉脉搏波速率检测仪(AVE-1500型)经波形解析无创估测的动脉硬化指标,分别指示中心动脉和肱动脉的僵硬度,其临床价值已在国外得到了广泛验证,但在我国尚无相关报道。本文旨在通过研究AVI、API与动脉硬化的独立预测因子年龄和动脉僵硬度经典指标baPWV(肱踝脉搏波传导速度)的相关性,评估其作为动脉僵硬度指标的有效性,从而为该检测方法的临床应用提供初步依据。方法在体检中心随机募集受试者,对每位受试者分别采用动脉脉搏波速率检测仪测量AVI、API以及上臂动脉血压,其后使用动脉硬化测量仪(BP-203RPEⅢ型)测量受试者的双侧baPWV。同时,对所有受试者均记录年龄、性别和血液生化指标等一般临床信息。应用Pearson相关分析探讨AVI、API与年龄及ba PWV的相关性;采用检验研究高血压患者组与年龄、性别匹配的健康组测量结果的差异性。结果共募集140例受试者,包括110例健康成年人(47.4±14.4)岁和30例单纯高血压患者(53.5±10.6)岁。结果显示,健康受试者组,AVI与年龄呈高度线性相关(r=0.706,P=0.000),且与baPWV呈显著线性相关(r=0.599,P=0.000),API与年龄、baPWV亦相关,但相关程度明显低于AVI。30例高血压患者与年龄、性别匹配的30例健康受试者比较,高血压组的AVI、API、baPWV大于健康组,其差异具有统计学意义。结论 AVI在监测由年龄、高血压引起的动脉硬化进展方面与baPWV具有相似的效果,API由于局限于对外周动脉(肱动脉)僵硬度的评估,在健康人群中与年龄的相关性较弱,但在评估心血管疾病患者的动脉弹性状况方面仍有一定价值。

基于脉搏波监测的体外循环搏动灌注效果评价研究

目的通过观察体外循环不同灌注模式对机体的影响,建立基于"寸口"脉搏波监测的体外循环搏动灌注有效性评价的方法。方法将52例需体外循环术治疗的心脏病患者,随机分为搏动灌注组(P组)26例和非搏动灌注组(NP组)26例;采用Power Lab8/30生理仪全程记录"寸口"脉搏波、血流量、血压和泵压;计算两组患者的脉压差(ΔP)、平均动脉压力(MAP)、能量等值压力(EEP)和富余血流动力能量(SHE);检测体外循环术前后血栓弹力图(TEG)。结果 1术前两组患者均检测到"寸口"脉搏波;体外循环术后搏动灌注组患者桡动脉均检测到"寸口"脉搏波,非搏动灌注组患者桡动脉未能检测到"寸口"脉搏波。2搏动灌注组ΔP、EEP和SHE值显著高于非搏动灌注组(P<0.001),两组MAP差异无统计学意义(P>0.05)。3搏动灌注组凝血反应时间(R)较非搏动灌注组延长(P<0.05),凝血综合指数(CI)显著低于非搏动灌注组(P<0.05)。结论体外循环搏动灌注模式在增加血流灌注压力和血流搏动能量、降低血液黏度等方面优于非搏动灌注模式;体外循环搏动灌注模式的ΔP、EEP和SHE显著高于非搏动灌注模式,提示脉搏波可以作为监测体外循环有效搏动灌注的客观指标。

基于脉搏波的心输出量监测技术研究进展

心输出量(CO)是人体血流动力学监测的核心参数,对心血管疾病的诊断和治疗具有重要意义,而脉搏波包含了丰富的生理病理信息,其波形特征与血流动力学参数的变化密切相关,因此在CO监测上有着广泛的应用。脉搏波主要分为压力脉搏波和容积脉搏波两类,前者在CO监测上已有成熟的产品,后者则仍在科研阶段,尚未有能满足应用要求的技术产品。本文首先分别介绍压力脉搏波和容积脉搏波各自的特点以及计算CO的理论基础,然后从微创及无创两个方面,介绍几种基于两类脉搏波的CO监测技术,并分析它们的基本原理和优缺点,最后对监测技术的发展和应用做了展望。

基于AVR单片机的血压、脉搏装置设计

血压和脉搏是人体重要的生理参数,准确地测量血压和脉搏对人体的健康起着十分重要的作用。该装置基于脉搏波时间变化特征的测压原理,选用专用传感器BP300实现了准确的压力传感,使用8位单片机ATMEGA16对信号进行处理,将收缩压、舒张压和脉率值在LED数码管上循环显示出来。整台仪器具有使用方便、显示直观的特点。