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【发现身边有趣的电子设计之三】按摩椅的高科技--血管弹性测量

专家
2022-04-25 21:39:11     打赏

    书接上回。

    本节我们聊聊血管弹性是怎么测量的。首先了解下什么是血管弹性。

    下面有请度娘:

    血管弹性是维持血管正常生理功能的重要特性,人体血液循环的脉动性就是血流与弹性血管壁持续作用的结果。在分析人体动脉中的流体力学现象时,必然要涉及到血管的弹性。早在18世纪,提出过力学中杨氏模量的Young,就在其著作《论血液的运动》(1808年)一文中首先论述了脉搏的传播的速度和动脉血管弹性的关系,并导出了公式。

    如果血管弹性下降,将会对心血管系统产生多方面的影响,例如引发单纯性收缩期高血压、降低血管系统对心脏泵血的容纳量、增加脉动对重要器官的冲击破坏风险等。另一方面,许多疾病或不良生活习惯也会引起血管弹性下降,例如:高血压、糖尿病、肥胖、吸烟、高胆固醇等。

  百度了一下,利用PPG进行血管方面的测试还不少:

1、基于脉搏波的科学健身心血管评估系统的设计与开发

2、容积脉搏波的检测方法及其在评价心血管功能方面的应用

 那么,到底怎么测量呢?

  万丈高楼平地起,我们看看论文和专利:

专利先看一个:

一种基于单探头光电容积脉搏波的血管弹性和血压的检测方法 Detection method of vascular elasticity and blood pressure based on single probe photoplethysmography pulse wave

本发明属于医学信号处理领域,提供一种基于单探头容积脉搏波的血管弹性和血压的检测方法,该方法能够在只通过单探头采集的光电容积脉搏波条件下,完成对血管弹性的量化以及血压的估测。该方法包括:1)基于脉搏波采集系统和袖带血压计采集脉搏波和血压;2)提取与血管弹性和血压相关的特征;3)根据相关特征量采用逐步回归法建立血压预测线性回归方程;4)根据相关特征量训练BP神经网络,通过训练好的神经网络测量动脉血管弹性;并且能够得到血压值。本发明的有益效果为:本发明算法性能良好,能够通过单探头采集的光电容积脉搏波,实现对人体动脉血管壁弹性的量化,同时能够准确的预测血压值。

  之前看过一个报告,是对容积脉搏波做微分,总之都是做数学运算。

专利有了,那么论文呢,来看看

无创脉搏容积波检测系统设计及其在血管弹性评估中的应用

 (2) PPG形态特征在血管弹性评估中的应用  出于心血管疾病防治的需求,利用PPG检测技术无创、准确的评估血管特征成为了当前PPG应用研究的热点,其中PPG形态分析由于检测方便、生理意义明确而受到人们广泛的青睐。在众多描述PPG形态的参数中,动脉硬化系数(Stiffness index,SI)、反射系数(Reflect index,RI)分别估计了脉搏波速度和反射强度,其在动脉弹性评估中的价值已经受人们广泛认可。但由于其依赖于反射脉搏的准确检测,使得参数并不适用于老年人和血管硬化患者。PPG的二阶导数信号(Second Derivative of PPG, SDPPG)被认为是描述血液变化的加速度信号,同样受到广泛的关注。经过大量病理和****理实验证明,SDPPG信号的时域参数b/a、d/a与血管弹性具有显著相关,但引起波形变化的生理依据目前尚不清楚。  本文以PPG信号上升沿的形态为中心,结合ECG、PPG、SDPPG三种波形,研究了在心室射血阶段,年轻人和老年人的PPG、SDPPG信号的形态差异,以及其与血管弹性状态的关系。实验结果显示PPG信号的上升时间(crest time, CT)与年龄、SI、b/a显著相关,其可能是评估血管弹性的一个有效检测参数。由于其检测容易,且不受反射脉搏缺失的影响,该参数适用于所有受试者。除此之外,通过比较ECG、PPG信号的变化过程,文章还研究了SDPPG信号在一个心动周期中的变化,文章认为SDPPG的时间参数Tab有可能是心室快速射血的标志,这对SDPPG信号的生理解释具有一定意义。  综上,本文对指端PPG信号采集装置的无线,便携化设计提出了可行方案,并对PPG信号在血管硬化评估中应用做出一定的研究,但其结论还需要进一步验证和完善。

 




关键词: 有趣     电子     设计     血管     弹性    

院士
2022-04-25 21:48:09     打赏
2楼

??


工程师
2022-04-25 22:59:15     打赏
3楼
学习

专家
2022-04-26 01:31:53     打赏
4楼

感谢楼主的分享,很实用了。


专家
2022-04-26 06:31:44     打赏
5楼
谢谢分享



专家
2022-04-26 06:42:23     打赏
6楼

谢谢分享


专家
2022-04-26 07:05:57     打赏
7楼

学习


专家
2022-04-26 07:10:52     打赏
8楼

谢谢分享


专家
2022-04-26 07:14:12     打赏
9楼

论文在哪里呢?是连载吗?


专家
2022-04-26 07:19:44     打赏
10楼

谢谢分享


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