一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法，其包含：(I)提供一預(yù)估中心主動脈脈搏壓方程式；(II)量測壓脈帶內(nèi)之的壓力脈波震蕩訊號，其包含肱動脈收縮壓、舒張壓及壓脈帶內(nèi)壓力脈波震蕩訊號波形；(III)平均該所述壓力脈波震蕩訊號波形并利用收縮壓及舒張壓進(jìn)行校正；(IV)將校正后的壓力脈波震蕩訊號波形進(jìn)行分析并獲得復(fù)數(shù)個特征訊號數(shù)值，其中這些特征訊號為步驟（I）之方程式之獨立預(yù)測變項；及(V)將所述預(yù)測變項之?dāng)?shù)值代入該所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓方程式，以取得中心主動脈的脈搏壓。本發(fā)明進(jìn)一步利用本發(fā)明的方法提供一種預(yù)估中心主動脈脈搏壓的裝置。
【專利說明】一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種利用壓脈帶的壓力震蕩波形以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法及其裝置。【背景技術(shù)】
[0002]動脈高壓的特征在于周邊血管阻力增加，導(dǎo)致細(xì)小動脈(arteriole)中的血液流動的阻礙增加及平均血壓上升。高血壓的診斷依據(jù)是利用傳統(tǒng)水銀柱或電子血壓計所量測的肱動脈收縮壓(systolic blood pressure)或舒張壓(diastolic blood pressure)數(shù)值，脈搏壓(pulse pressure)則由收縮壓與舒張壓的數(shù)值相減而得。心室搏出量(ventricular stroke volume)和動脈的可容度(arterial compliance),反映大動脈的硬化程度，是決定脈搏壓主要的兩大因素。因此，脈搏壓的數(shù)值可代表大血管的硬度或老化程度。在過去研究顯示，肱動脈脈搏壓比平均血壓更能預(yù)測未來心血管疾病的風(fēng)險。另一方面，肱動脈為周邊動脈，其血壓波形和數(shù)值受到肱動脈血管硬度及手臂局部反射波影響，其與中心動脈所記錄的血壓波形和數(shù)值有所差異，已有相當(dāng)多的流行病學(xué)研究及臨床藥物試驗證明，中心動脈的收縮壓和脈搏壓比周邊動脈的收縮壓和脈搏壓更有臨床應(yīng)用價值，尤其是中心動脈的脈搏壓(central pulse pressure)可視為有效的生物機械性標(biāo)記物(mechanical biomarker)。
[0003]由于脈搏壓是由收縮壓和舒張壓相減所得，故其準(zhǔn)確度同時受到收縮壓及舒張壓的量測誤差所影響。過去研究顯示，電子血壓計所量測的肱動脈收縮壓通常略低于心導(dǎo)管直接測量的收縮壓，而電子血壓計所量測的肱動脈舒張壓通常顯著高于心導(dǎo)管直接測量的舒張壓，且有明顯的系統(tǒng)性誤差(systematic bias)存在。也就是說，當(dāng)血壓偏高時，電子血壓計的舒張壓可能會低估血管內(nèi)的舒張壓；而在當(dāng)血壓偏低時，電子血壓計的舒張壓卻可能會大幅高估血管內(nèi)的舒張壓。由此可知，不精確的舒張壓必然會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的脈搏壓。
[0004]目前已有一些非侵入式的方法可用于估計中心動脈的收縮壓及舒張壓。然而，這些可以直接估計中心動脈的收縮壓及舒張壓的方法，其共通點都是先利用壓力記錄器(arterial tonometer)取得燒動脈或頸動脈壓力波形,然后再利用電子血壓計所測量的收縮壓和舒張壓，或舒張壓和平均血壓進(jìn)行校正動脈壓力波形。由于電子血壓計的舒張壓不準(zhǔn)確度高且有顯著的系統(tǒng)性誤差，這些誤差都會經(jīng)由校正壓力波形的過程轉(zhuǎn)移到最后所估計的中心動脈舒張壓，計算所得的中心動脈壓亦必然承襲了源自電子血壓計的舒張壓之不準(zhǔn)確度及系統(tǒng)性誤差。目前利用非侵襲的方式計算中央動脈脈搏壓的方法可分為兩類:第一類的執(zhí)行方式是利用筆型的壓力記錄器(arterial tonometer)取得橈動脈壓力波形，同時利用一般電子血壓計量測肱動脈的收縮壓及舒張壓以校正橈動脈壓力波形，再運用已知的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換方程式將校正后的橈動脈壓力波形重建成升主動脈的壓力波形，由此重建的升主動脈的壓力波形直接估計收縮壓及舒張壓，兩者相減即為脈搏壓。此項技術(shù)已商品化，然而此項產(chǎn)品必須配備昂貴的筆型壓力記錄器及專屬的筆記型計算機，筆型壓力記錄器的操作有一定的門坎，會影響估計值的準(zhǔn)確性；此外，該技術(shù)最大的限制在于數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換程序無法克服來自電子血壓計所測量的肱動脈舒張壓的不準(zhǔn)度和系統(tǒng)系誤差，因此使得預(yù)估的中心動脈脈搏壓的準(zhǔn)確度降低。第二類是采用其它的方式估計中心動脈的收縮壓，使用者將一般血壓計所量測的肱動脈之舒張壓視為中心動脈的舒張壓，再將前述的中心動脈收縮壓減去肱動脈舒張壓即為中心動脈的脈搏壓，這樣的計算方式更會將電子血壓計所測量肱動脈舒張壓的不準(zhǔn)度和系統(tǒng)系誤差完整導(dǎo)入計算所得的中心動脈脈搏壓，如商品化的手腕或手表型壓力記錄器設(shè)備(HEM-9000AI)及運用類似數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換方程式和壓脈帶內(nèi)壓力脈波震蕩訊號波形重建升主動脈波型以估計中央動脈收縮壓的電子血壓計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是一種改良脈波分析方法，利用從受試者所獲得的校正后壓力脈波震蕩訊號波形(非侵入式)建構(gòu)一多變量預(yù)測模型，并產(chǎn)生一直接預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式。此外，使用者更可利用本發(fā)明的方法開發(fā)一高準(zhǔn)確度的新型血壓計，該血壓計不需配備昂貴的筆型壓力記錄器及專屬的筆記型計算機，其操作方式與一般血壓計類同。
[0006]因此，本發(fā)明提供一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號以實時預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法，該方法包括:(I)提供一預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式；(II)量測壓脈帶內(nèi)的壓力脈波震蕩訊號，其包含肱動脈收縮壓、舒張壓及壓脈帶內(nèi)壓力脈波震蕩訊號；
(III)平均所述壓力脈波震蕩訊號波形并利用收縮壓及舒張壓進(jìn)行校正；(IV)將校正后的壓力脈波震蕩訊號波形進(jìn)行分析并獲得復(fù)數(shù)個特征訊號數(shù)值，并用以作為步驟(1)的預(yù)估方程式的獨立預(yù)測變項，其中該預(yù)測變項包含:(a)收縮末期壓力(ESP)、(b)收縮期的壓力時間積分(As)、( c)舒張期的壓力時間積分(Ad)、( d)舒張壓(DBP)及(e)心跳速率(HR);及(V)將所述預(yù)測變項的數(shù)值代入步驟(1)所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式，以預(yù)估中心主動脈的脈搏壓。
[0007]在一具體實施例中，該所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式系由以線性回歸法取得復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)構(gòu)成，其中該所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式結(jié)構(gòu)=a+ bX收縮末期壓力(ESP)+ cX收縮期的壓力時間積分(As) + dX舒張期的壓力時間積分(Ad)+ eX舒張壓(DBP)+ fX心跳速率(HR)。在一較佳實施例中，所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式=-88.2+0.79 X收縮末期壓力(ESP)+1.41 X收縮期的壓力時間積分(As)+0.68X舒張期的壓力時間積分(Ad) - 1.16X舒張壓(DBP) +0.84X心跳速率(HR)，其中預(yù)測系數(shù)a、b、C、d、e及f為預(yù)估方程式的變項系數(shù)，其由Stepwise線性回歸法取得。
[0008]在一具體實施例中，本發(fā)明所述的中心主動脈定義上可包含頸動脈或升主動脈，其脈搏壓即為本發(fā)明的非侵入式方法所預(yù)估的目標(biāo)，而所述壓脈帶內(nèi)的訊號來自肱動脈脈波的訊號。
[0009]另外，本發(fā)明另提供一種利用壓脈帶的脈波震蕩壓力波形用以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的裝置，其包括如下組件:(a) —調(diào)控壓脈帶壓力組件，其控制壓脈帶于在量測位置發(fā)生加壓、維持壓力及減壓過程；(b) 一記錄及儲存壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號的組件；及(C) 一分析中心主動脈脈搏壓組件，其包含一儲存組件，所述儲存組件用于儲存一預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式，其利用預(yù)測變項的數(shù)值實時計算中心主動脈脈搏壓的數(shù)值，其中所述方程式包括復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)，其中預(yù)測變項為(a)收縮末期壓力(ESP)、(b)收縮期的壓力時間積分(As)、(c)舒張期的壓力時間積分(Ad)、(d)舒張壓(DBP)及(e)心跳速率(HR)。[0010]在一具體實施例中，本發(fā)明所述裝置所使用的預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式由以線性回歸法取得復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)構(gòu)成，其中所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式結(jié)構(gòu)=a+ bX收縮末期壓力(ESP) + CX收縮期的壓力時間積分(As) + d X舒張期的壓力時間積分(Ad)+ eX舒張壓(DBP)+ fX心跳速率(HR)，其中預(yù)測系數(shù)a、b、C、d、e及f為預(yù)估方程式的變項系數(shù)，其由Stepwise線性回歸法取得；在一較佳實施例中，該預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程=-88.2+0.79X收縮末期壓力(ESP) +1.41 X收縮期的壓力時間積分(As)+0.68 X舒張期的壓力時間積分(Ad)-L 16X舒張壓(DBP)+0.84 X心跳速率(HR)0
[0011]在一具體實施例中，本發(fā)明的調(diào)控壓脈帶壓力組件所量測位置為肱動脈。
[0012]在一具體實施例中，本發(fā)明所述的儲存組件為一芯片或記憶儲存裝置。
[0013]本文中用語“脈波震蕩壓力波形”除了另外定義，是指肱動脈之脈波容積記錄波形(pulse volume plethysmography, PVP)。
[0014]本文中的用語“一”或“一種”是用于敘述本發(fā)明的組件及成分。此術(shù)語僅為了敘述方便及給予本發(fā)明的基本觀念。此敘述應(yīng)被理解為包括一種或至少一種，且除非明顯地另有所指，表示單數(shù)時亦包括復(fù)數(shù)。本文中的用語“或”其意同“及/或”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的預(yù)估中心主動脈脈搏壓的流程方塊圖。
[0016]圖2為脈波震蕩壓力波形所包含的特征點示意圖。
[0017]圖3為多種預(yù)估中心主動脈脈搏壓方法的流程圖。
[0018]圖4顯示結(jié)合基礎(chǔ)狀態(tài)與服用舌下含片后的各種血壓數(shù)值與侵 入式中心主動脈脈搏壓Bland-Altman分析結(jié)果圖；
圖4 (A)顯示在方程式驗證組中，利用非侵入式所量測的中心主動脈脈搏壓(PP-C)及利用壓脈帶所量測的脈搏壓(Cuf f-PP )
之準(zhǔn)確性；圖4 (B)及(C)是利用廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)方法所計算 的脈搏壓，如 PP_C TFSBp- TFDBP

及 PP-C


TFSBP- Cuff DBP 的準(zhǔn)確度；
圖4 (D)是透過脈波分析法所獲得的中心主動脈收縮壓預(yù)估值及壓脈帶舒張壓所計算的中心主動脈脈搏壓的準(zhǔn)確度。
[0019]圖5為利用脈波震蕩壓力波形(PVP)所獲得的中心主動脈脈搏壓預(yù)測值與侵入式測量的中心主動脈脈搏壓相比較圖，圖5 (A)方程式產(chǎn)生組；圖5 (B)方程式驗證組。
【具體實施方式】
[0020]為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下:
以下將以圖示及詳細(xì)說明清楚說明本發(fā)明的精神，如本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明的實施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。[0021]實施例:建立預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式并與其它計算中心主動脈脈搏壓的方法比較
研究群體及獲取訊號過程
將受試者分為兩組群組，第一群組為方程式產(chǎn)生組(Generation Group)，另一群組為方程式驗證組(Validation Group)。在本實施例中，受試者預(yù)備接受經(jīng)燒動脈心導(dǎo)管檢查冠狀動脈的狀態(tài)，并排除有急性冠狀動脈癥候群或外圍血管疾?。怀苏８]性節(jié)律的受試者，左右手臂的血壓超過3mmHg的受試者皆被排除本試驗。
[0022]中心主動脈壓力標(biāo)準(zhǔn)一般是采用心導(dǎo)管技術(shù)取得侵入式的中心主動脈血壓，本實施例采用相同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行本發(fā)明的準(zhǔn)確度驗證。
[0023]方程式產(chǎn)生組(Generation Group)獲取訊號過程:
首先招募40位受試者并以高傳真壓力波形記錄導(dǎo)管(model SSD-1059, MillarInstrument Inc.，USA)的第一傳感器及第二傳感器分別放置在受試者的升主動脈及右肱動脈同步記錄侵入式肱動脈及主動脈血壓的波形；另一方面，利用震蕩式血壓計(WatchBPOffice; Microlife AG; Widnau,瑞士)測量受試者左臂的收縮壓及舒張壓，同時記錄當(dāng)平均壓脈帶壓力維持在60mmHg時的脈波容積記錄訊號30秒。
[0024]方程式驗證組(Validation Group)獲取訊號過程:
利用高傳真壓力波形記錄導(dǎo)管(model SPC-320, Millar Instrument Inc., USA)記錄100位受試者的中央動脈壓(central aortic pressure),同步利用另一種震蕩式血壓計(VP-2000, Colin Corporation, Komaki,日本)測量受試者左臂的收縮壓及舒張壓,并記錄當(dāng)平均壓脈帶壓力維持在60mmHg時的脈波容積記錄訊號30秒。
[0025]每位受試者均接受兩次測量；包括基礎(chǔ)狀態(tài)以及服用硝化甘油舌下含片3分鐘后，記錄所有波形訊號。
[0026]數(shù)據(jù)分析及計算方式:
記錄兩組群組數(shù)據(jù)后，取得中心主動脈壓力波形及上臂的脈波震蕩壓力波形(pulsevolume plethysmography, PVP),并進(jìn)一步擷取20跳的波形訊號進(jìn)行波形平均。由平均的中心主動脈壓力波形的高峰點及心舒末期(end-diastole)分別估算中心主動脈收縮壓(systolic blood pressure, SBP)及舒張壓(diastolic blood pressure, DBP),兩者相減即為測量所得的侵入式中心主動脈脈搏壓(pulse pressure, PP)。
[0027]本發(fā)明:建立預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式的方法
將脈波震蕩壓力波形訊號平均后，再利用電子血壓計所測量的肱動脈收縮壓及舒張壓進(jìn)行校正，然后再進(jìn)行波形分析并找到特征訊號(特征點)，最后經(jīng)由Stepwise線性回歸法選取較佳的預(yù)測變項(特征點)并獲得方程式的預(yù)測變項系數(shù)。
[0028]本實例是利用自動分析技術(shù)(Matlab?,version 4.2, The Math works, Inc.)量測上述所有PVP波形的特征點以避免人為估計的誤差，如圖2顯示，這些波形預(yù)測變項(特征點)包含:舒張壓、反射波強度的第二收縮壓(secondary peak systolic bloodpressure, SBP2)、收縮期的壓力時間積分(areas under the pressure tracing insystole,As)、舒張期的壓力時間積分(areas under the pressure tracing in diastole,Ad)、收縮末期的壓力(end-systolic pressure, ESP)以及心跳速率(heart rate)。
[0029]其它計算中心主動脈脈搏壓的方法:廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)(Generalized TransferFunction)及脈波分析(pulse wave analysis, PWA)方法
1.廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)方法(Generalized Transfer Function, GTF)
目前有多種方法以非侵入方式獲得中心主動脈血壓。第一種方法是透過廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)(Generalized Transfer Function)方法轉(zhuǎn)換周邊動脈(燒動脈或肱動脈)壓力波形以重建中心主動脈壓力波形。圖3顯示其流程，校正后的脈波震蕩壓力波形(pulse volumeplethysmography,PVP)透過廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)(Generalized Transfer Function)方法重建主動脈脈波波形，以獲得中心主動脈收縮壓及中心主動脈舒張壓數(shù)值。第二種方法忽略一般電子血壓計的不準(zhǔn)確度，將壓脈帶舒張壓視為中心主動脈舒張壓。上述兩種計算中心主動脈脈搏壓的方法如下述公式:
第一種方法:中心主動脈脈搏壓(PP-C TFSBP- TFDBP)=利用廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)所建構(gòu)的主動脈收縮壓(TFSBP)-利用廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)所建構(gòu)的主動脈舒張壓(TFDBP)；
第二種方法:中心主動脈脈搏壓(PP-C TFSBP_ Cuff DBP)=利用廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)所建構(gòu)的主動脈收縮壓(TFSBP)-壓脈帶舒張壓(Cuff DBP)。
[0030]脈波分析(pulsewave analysis, PWA)方法
先前研究揭示利用多變量預(yù)測模型的壓脈帶脈波分析的方法(cuff-based PWA)用以預(yù)估中心主動脈收縮壓。脈波震蕩壓力波形(pulse volume plethysmography, PVP)經(jīng)由自動波形分析技術(shù)可識別一些與反射波(wave reflection)及動脈可容度(arterialcompliance)有關(guān)的參數(shù)。在多變量模型中，多個波形參數(shù)包含反射波造成的第二收縮壓(SBP2)、收縮末期壓力(ESP)、舒張期的壓力時間積分(Ad)、收縮期的壓力時間積分(As)。第二收縮壓的數(shù)值與壓力反射波的強度有關(guān)，而ESP、Ad及As則與動脈的可容度有關(guān)。先前研究證實利用上述方法預(yù)估中心主動脈收縮壓的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，其計算中心主動脈脈搏壓的方法如下述公式:
第三種方法:中心主動脈脈搏壓(PP-C PWASBP- cuff DBP)=利用脈波分析法所獲得的主動脈收縮壓(PWASBP)-壓脈帶舒張壓(Cuff DBP)。
[0031]統(tǒng)計分析:
本實施例將所有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用Shapiro-Wilk常態(tài)性檢定法，成對血壓及其差距的比較是以學(xué)生t檢定或Wilcoxon符號等級檢定(無母數(shù)統(tǒng)計檢定)進(jìn)行統(tǒng)計分析。所有波形參數(shù)在多變量模型中為常態(tài)分布；此外，本實施例更將PVP中的波形特征點及預(yù)測公式所產(chǎn)生的預(yù)測值將與利用心導(dǎo)管技術(shù)所獲得的脈搏壓進(jìn)行一致性的評估，評估的指針包括平均差、差異的標(biāo)準(zhǔn)差，并利用一致性常用的圖型檢定法Bland-Altman分析法進(jìn)行比較。統(tǒng)計學(xué)的差異是以雙尾p〈0.05表示或Bonferroni校正法。
[0032]結(jié)果:
其它計算中心主動脈脈搏壓的方法
如表一顯示，在方程式產(chǎn)生組及方程式驗證組中，未服用硝化甘油舌下含片受試者作為基礎(chǔ)狀態(tài)(Baseline)，利用壓脈帶所量測的脈搏壓低估非侵入式中心主動脈脈搏壓；而服用硝化甘油舌下含片受試者(After NTG)，利用壓脈帶所量測的脈搏壓則高估非侵入式中心主動脈脈搏壓。如圖4顯示結(jié)合基礎(chǔ)狀態(tài)的受試者與服用舌下含片的受試者之波形訊號數(shù)據(jù)并利用Bland-Altman分析法分析。圖4 (A)顯示在方程式驗證組中，利用非侵入式所量測的中央動脈脈搏壓(PP-C)及利用壓脈帶所量測的脈搏壓(CufT-PP)顯示有系統(tǒng)性誤差，該誤差與PP-C的數(shù)值成比例以及差異的標(biāo)準(zhǔn)差為12.4mmHg。
[0033]此外，表一亦顯示在基礎(chǔ)狀態(tài)中的受試者，利用廣義轉(zhuǎn)換函數(shù)所估計的兩種脈搏壓，如PP-C TFSBP_ TFDBP及PP-C TFSBP_ Cuff DBP仍明顯低估了侵入式中心主動脈脈搏壓，其散度差異(scatter of differebce)(成對測量的差異的標(biāo)準(zhǔn)差，SSD)仍相當(dāng)大,如圖4 (B)及(C), Bland-Altman分析顯示，PP-C TFSBP_ TFDBP及PP-C TFSBP_ Olff DBP亦有成比例的系統(tǒng)性誤差存在。計算中心主動脈脈搏壓的第三種方法(PP-CPWASBP_euff DBP)結(jié)果亦非常類似，如圖4 (D)所示。
[0034]本發(fā)明:改良脈波分析(pulse wave analysis, PWA)方法用以估計中心主動脈脈搏壓
本發(fā)明是一種改良脈波分析方法，利用方程式產(chǎn)生組所獲得的校正壓力脈波震蕩波形訊號(非侵入式)建構(gòu)一多變量預(yù)測模型，產(chǎn)生一預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式=-88.2+0.79X收縮末期壓力(ESP) +1.41X收縮期的壓力時間積分(As) +0.68X舒張期的壓力時間積分(Ad) -1.16X舒張壓(DBP) +0.84x心跳速率(HR)以直接預(yù)估中心主動脈脈搏壓。
[0035]如表二顯示，經(jīng)由St印wise篩選后存留下來的變項構(gòu)成一最佳預(yù)測模型，其總變異量(R2)為0.88 CP<0.00 1)，而各個變數(shù)的部份變異量(R2)分別為ESP=0.694、As=0.123、Ad=0.001、DBP=0.055及心跳速率=0.012 ;在基礎(chǔ)狀態(tài)及服用舌下含片(0.6毫克)后的平均差(MD)及差異的標(biāo)準(zhǔn)差(SDD)分別為-0.9±7.1及0.9±5.7毫米汞柱。另一方面，加入如年齡、性別、身高、體重及腰圍等變項，對于本發(fā)明的預(yù)測公式均無影響及改善，以Bland-Altman分析,并未發(fā)現(xiàn)顯著的系統(tǒng)性誤差。
[0036]圖5分別顯示預(yù)測中心主動脈脈搏壓的方程式在方程式產(chǎn)生組及驗證組的準(zhǔn)確度。圖5 (A)顯示在方程式產(chǎn)生組(40名受試者，80次量測)中，透過脈波震蕩壓力波形(PVP)的波形分析及預(yù)測方程式所產(chǎn)生的中心主動脈脈搏壓可以顯著降低與侵入式測量的中心主動脈脈搏壓的平均差(O毫米汞柱)及差異的標(biāo)準(zhǔn)差(6.5毫米汞柱)；再者，圖5 (B)顯示在方程式驗證組(100位受試者，200次量測)中，本發(fā)明的非侵入式中心主動脈脈博壓預(yù)測值仍具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度(平均差=3毫米汞柱及差異的標(biāo)準(zhǔn)差=7.1毫米汞柱)。以Bland-Altman分析,并未發(fā)現(xiàn)顯著的系統(tǒng)性誤差。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員能很快體會到本發(fā)明可很容易達(dá)成目標(biāo)，并獲得所提到的結(jié)果及優(yōu)點，以及那些存在于其中的東西。本發(fā)明中的一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩波形訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法及其裝置乃較佳實施例的代表，其為示范性且不僅局限于本發(fā)明領(lǐng)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會想到其中可修改之處及其它用途。這些修改都蘊含在本發(fā)明的精神中，并在申請專利范圍中界定。
[0038]本發(fā)明的內(nèi)容敘述與實施例均揭示詳細(xì)，得使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造及使用本發(fā)明，即使其中有各種不同的改變、修飾、及進(jìn)步之處，仍應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的精神及范圍。
[0039]說明書中提及的所有專利及出版品，都以和發(fā)明有關(guān)領(lǐng)域的一般方法為準(zhǔn)。所有專利和出版品都在此被納入相同的參考程度，就如同每一個個別出版品都被具體且個別地指出納入?yún)⒖?。在此所適當(dāng)?shù)嘏e例說明的發(fā)明，可能得以在缺乏任何要件，或許多要件、限制條件或并非特定為本文中所揭示的限制情況下實施。所使用的名詞及表達(dá)是作為說明書的描述而非限制，同時并無意圖使用這類排除任何等同于所示及說明的特點或其部份的名詞及表達(dá)，但需認(rèn)清的是，在本發(fā)明的專利申請范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)各種不同的改變。因此，應(yīng)了解到雖然已根據(jù)較佳實施例及任意的特點來具體揭示本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員仍會修改和改變其中所揭示的內(nèi)容，諸如此類的修改和變化仍在本發(fā)明的申請專利范圍內(nèi)。
[0040]表一:以侵入式所量測的中心主動脈脈搏壓與壓脈帶的脈搏壓及多種非侵入式的預(yù)估中心主動脈脈搏壓比較
【權(quán)利要求】
1.一種利用壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方法，其特征在于，包括如下步驟: (I )提供一預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式； (II)量測壓脈帶內(nèi)的壓力脈波震蕩訊號，其包含肱動脈收縮壓、舒張壓及壓脈帶內(nèi)壓力脈波震蕩訊號波形； (III)平均所得壓力脈波震蕩訊號的波形并利用收縮壓及舒張壓進(jìn)行校正； (IV)將校正后的壓力脈波震蕩訊號波形進(jìn)行分析并獲得復(fù)數(shù)個特征訊號數(shù)值，其中該特征訊號作為該預(yù)測變項，其中該預(yù)測變項包含:(a)收縮末期壓力ESP、(b)收縮期的壓力時間積分As、(C)舒張期的壓力時間積分Ad、(d)舒張壓DBP及(e)心跳速率HR ;及 (V)將所述預(yù)測變項的數(shù)值代入所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式，以取得中心主動脈脈搏壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式由以線性回歸法取得復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式結(jié)構(gòu)=a+ bX收縮末期壓力ESP+ cX收縮期的壓力時間積分As+ dX舒張期的壓力時間積分Ad+eX舒張壓DBP+ f X心跳速率HR,其中a、b、c、d、e及f為預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式的變項系數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式=-88.2+0.79X收縮末期壓ESP+1.41X收縮期的壓力時間積As+ 0.68X舒張期的壓力時間積Ad-L 16 X舒張壓D`BP+ 0.84 X心跳速率HR。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述中心主動脈包含頸動脈或升主動脈。
6.如權(quán)利要求1項所述的方法，其特征在于所述該壓脈帶內(nèi)的訊號來自肱動脈脈波的訊號。
7.一種利用壓脈帶脈波震蕩壓力訊號以預(yù)估中心主動脈脈搏壓的裝置，其特征在于，包括如下組件: (a)—調(diào)控壓脈帶壓力組件，其控制一壓脈帶在一量測位置發(fā)生加壓、維持壓力及減壓過程； (b)一記錄及儲存壓脈帶的壓力脈波震蕩訊號的組件 '及 (c)一分析中心主動脈脈搏壓組件，其包含一儲存組件，所述儲存組建用于儲存一預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式，其利用預(yù)測變項的數(shù)值實時計算中心主動脈脈搏壓數(shù)值，其中該方程式包括復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)，其中預(yù)測變項為(a)收縮末期壓力ESP、(b)收縮期的壓力時間積分As、(c)舒張期的壓力時間積分Ad、(d)舒張壓DBP及(e)心跳速率HR。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式由以線性回歸法取得復(fù)數(shù)個預(yù)測變項及其預(yù)測系數(shù)構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式結(jié)構(gòu)=a+ bX收縮末期壓力ESP+ cX收縮期的壓力時間積分As+ dX舒張期的壓力時間積分Ad+eX舒張壓DBP+ fX心跳速率HR,其中a、b、c、d、e及f為預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程式的變項系數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述預(yù)估中心主動脈脈搏壓的方程=-88.2+0.79X收縮末期壓力ESP+1.41 X收縮期的壓力時間積分As+ 0.68X舒張期的壓力時間積分Ad-1.16X舒張壓DBP+ 0.84 X心跳速率HR。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述中心主動脈包含頸動脈或升主動脈。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述量測位置為肱動脈。
13.如權(quán)利要求7所述的裝置，其`特征在于所述儲存組件為一芯片或記憶儲存裝置。
【文檔編號】A61B5/022GK103505191SQ201210204839
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】陳震寰, 鄭浩民, 宋思賢 申請人:法瑪科技顧問股份有限公司