專利名稱：基于脈搏波的血液粘度無創(chuàng)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物力學(xué)技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)程序，電路設(shè)計(jì)等，可用于血液粘度的無創(chuàng)檢測(cè)。
背景技術(shù)：
血液在血管中流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部各分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力稱作血液粘度。血液粘度是反映血液流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和凝固特性的重要指標(biāo)之一。測(cè)量血液粘度對(duì)研究某些心腦血管疾病的形成、發(fā)展及預(yù)防有著極其重要的生理和病理意義。目前臨床一般采用離體檢測(cè)方式，分別利用毛細(xì)管粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)等設(shè)備測(cè)量牛頓型流體和非牛頓型流體的粘度。此類方法有其局限性由于采血不當(dāng)會(huì)造成血液粘度測(cè)定明顯的誤差；添加抗凝劑會(huì)引起血液成分的稀釋和改變以及由于測(cè)量方法不同，血液的流動(dòng)狀態(tài)不同，造成的原理性的誤差等。因此，針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量方法中存在的不足，本專利提出了基于橈動(dòng)脈非線性脈搏波傳播理論的血液粘度無創(chuàng)檢測(cè)方法。 該方法建立不同模塊，逐步將可檢測(cè)到的信息通過壓力傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、CPU等多部件進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，最終實(shí)現(xiàn)粘度的無創(chuàng)檢測(cè)。在模塊建立過程中，首先基于非線性脈搏波理論和流體動(dòng)量守恒的運(yùn)動(dòng)方程，建立脈搏波傳播速度與血壓波形圖的壓力梯度關(guān)系模型，壓力梯度與血流量關(guān)系模型，血流量與血液粘度關(guān)系模型。然后，建立關(guān)于血流量、血管橫截面積、壓力梯度的常微分方程，通過歐拉方法求解方程，得到一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)不同時(shí)刻的血流量值，繼而實(shí)現(xiàn)血液粘度的計(jì)算。最后通過誤差分析判斷計(jì)算結(jié)果是否達(dá)到收斂精度。如若收斂，則輸出結(jié)果；否則將進(jìn)行迭代計(jì)算，重復(fù)血流量和血液粘度計(jì)算過程。此外，本方法還建立了人體血管半徑與個(gè)體身高、年齡、肩寬等個(gè)性化參數(shù)的關(guān)系，旨在建立模型生理常數(shù)與可測(cè)量參數(shù)的關(guān)系，用測(cè)量或計(jì)算結(jié)果代替生理常數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)本方法的個(gè)性化檢測(cè)。目前的無創(chuàng)檢測(cè)方法，主要是利用壓力傳感器檢測(cè)橈動(dòng)脈脈搏波，目測(cè)一個(gè)檢測(cè)效果較好的波形并選取該波形進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)。檢測(cè)理論主要是計(jì)算血壓波形隨時(shí)間變化參數(shù)K值，基于彈性管模型理論進(jìn)行相關(guān)計(jì)算推導(dǎo)，最終得到粘度值。其最大的缺陷在于，未得到一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)，血壓隨時(shí)間的脈動(dòng)變化。不同的血壓波形和數(shù)值將代表不同人體的生理病理狀態(tài)，該方法只考慮了血壓波形的不同，未考慮血壓數(shù)值的不同情況。這也是本發(fā)明的一個(gè)重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，避免現(xiàn)有的有創(chuàng)檢測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)血液粘度的無創(chuàng)檢測(cè)。本發(fā)明提出的血液粘度檢測(cè)方法與其他無創(chuàng)檢測(cè)方法的根本區(qū)別在于，基于脈搏波傳播理論，通過多個(gè)壓力脈搏波波形得到一個(gè)平均壓力波形圖，建立該平均血壓波形圖的壓力梯度來進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)的計(jì)算和分析。本發(fā)明的特征在于，在計(jì)算機(jī)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的
步驟(I),計(jì)算機(jī)初始化輸入用壓力傳感器或袖帶血壓計(jì)檢測(cè)到的橈動(dòng)脈壓力脈搏波和被測(cè)者的脈壓值；被測(cè)者的個(gè)人信息，至少包括性別、年齡、身高、體重和肩寬；步驟(2)，計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的橈動(dòng)脈壓力脈搏波進(jìn)行標(biāo)定后，得到一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)被測(cè)者的平均脈壓Pm ；步驟(3)，計(jì)算機(jī)按下式計(jì)算橈動(dòng)脈壓力脈搏波的傳播速度c(t)
權(quán)利要求
1. 一種基于脈搏波的血液粘度無創(chuàng)檢測(cè)方法，其特征在于在計(jì)算機(jī)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的 步驟(I),計(jì)算機(jī)初始化 輸入用壓力傳感器或袖帶血壓計(jì)檢測(cè)到的橈動(dòng)脈壓力脈搏波和被測(cè)者的脈壓值； 被測(cè)者的個(gè)人信息，至少包括性別、年齡、身高、體重和肩寬； 步驟(2)，計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的橈動(dòng)脈壓力脈搏波進(jìn)行標(biāo)定后，得到一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)被測(cè)者的平均脈壓Pni ； 步驟(3)，計(jì)算機(jī)按下式計(jì)算橈動(dòng)脈壓力脈搏波的傳播速度c(t)
全文摘要
一種基于脈搏波的血液粘度無創(chuàng)檢測(cè)方法，屬于生物力學(xué)和血液流變學(xué)領(lǐng)域，其特征在于，利用壓力傳感器檢測(cè)橈動(dòng)脈壓力脈搏波，實(shí)現(xiàn)血液粘度的無創(chuàng)檢測(cè)，先建立橈動(dòng)脈脈搏波與壓力梯度、血液流量之間的關(guān)系，通過求解常微分方程，得到一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)不同時(shí)刻血液流量的數(shù)值解。再建立血流量與血液粘度的關(guān)系，從而得到血液粘度。同時(shí)，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化計(jì)算，而且能夠最大程度減少患者痛苦，檢測(cè)手段簡(jiǎn)單方便，有助于促進(jìn)血液粘度檢測(cè)的普遍化和大眾化發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)某些血流動(dòng)力學(xué)疾病的早期預(yù)測(cè)和臨床診斷功能。
文檔編號(hào)A61B5/145GK102894982SQ20121037037
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者喬愛科, 吳萍 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)