论文摘要
基于动脉波形分析的脉搏波波速(PWV)测量方法具有无创、简单、廉价等优点,在临床上广泛应用于大动脉僵硬度评估。主动脉脉搏波速度(aoPWV)直接反映主动脉的僵硬度,是心血管疾病的独立预测因子,但难以采用波形分析方法直接获取,医学界采用表面张力法从浅表动脉获取颈股PWV(cfPWV)、臂踝PWV(baPWV)、心股PWV(hfPWV)近似代替aoPWV。目前三种指标在国内外均有应用,但三者的差异性尚未得到深入研究。因此,有必要将三种PWV与其他方法所获得的aoPWV进行对比分析,明确三者的测量信度和适用范围。为实现上述目的,首先需要研制仪器设备,实现三种PWV的同步获取。针对这一需求,本文提出了一种基于外周动脉波形分析的无创PWV获取思路:同步采集心电、心音和多路脉搏波信号,采用专用软件准确解析出baPWV、hfPWV、cfPWV,研发出一套经济、实用的多PWV检测系统,为后续研究工作提供基础实验平台。主要完成的工作如下:(1)基于外周动脉波形分析的多PWV获取方法研究。分析了目前广泛应用的PWV无创检测仪的检测指标及其PWV获取原理、方法,明确我们的研究目标,提出一种基于外周动脉波形分析的多PWV获取方案。(2)基于外周动脉波形分析的多PWV获取系统硬件设计。对基于外周动脉波形分析的多PWV获取系统硬件设计过程进行了详细的分析和说明。分别阐述了脉搏波、心电、心音的产生机制、获取方法,根据其不同的特征设计出相应的信号获取硬件电路,控制器实现AD转换并采用CAN总线的方式进行数据通信。(3)基于外周动脉波形分析的多PWV获取系统软件设计。详细介绍了基于外周动脉波形分析的多PWV获取系统的下位机软件和上位机软件设计。下位机软件实现硬件的初始化、测量控制、数据采集和数据通信,上位机对用户进行管理,接受数据并分析、处理、保存,计算各PWV指标,人机交互界面实现测量过程控制和参数、波形的显示。(4)基于外周动脉波形分析的多PWV获取系统应用研究利用本文设计的多PWV获取系统进行初步的实验研究。详细阐述了本系统获取baPWV、cfPWV、hfPWV的原理和设计过程,给出了实验同步获取的信号波形,用于得出三种PWV的计算结果。