基于fmd的血管内皮功能评估检测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种基于FMD的血管内皮功能评估检测系统 及方法。
【背景技术】
[0002] 人体血液循环系统是由心脏和血管构成的一个系统性的整体，血管内皮系统是人 体最大的功能器官之一，血管内皮的完整和血管内皮功能的正常对于维持血管壁的光滑和 血流的畅通具有重要意义。正常的血管内皮主要具有屏障功能、接受和传递信息功能以及 分泌功能。临床研究表明无论心血管疾病还是外周血管疾病，两者的共同特征是血管内皮 功能障碍。如卒中、心肌梗死、缺血性肾病和间歇性跛行等具有共同的病理基础，即血管内 皮功能障碍。
[0003] 对心血管疾病高发人群进行血管内皮功能的早期检测，发现异常，早期采取对策， 对预防及延缓心血管疾病发生发展，具有极为重要的意义。目前对血管内皮功能的检测通 常采用血流介导(Flow Mediated Dilation，FMD)法，又称超声FMD法。肱动脉不仅是测量血 压的部位，也是检测全身动脉功能的一个重要"窗口"。血流介导法通常的步骤为:首先将肱 动脉部位加压至肱动脉阻断5~10分钟;之后迅速释放压力，使得高速血流冲击大小动脉内 壁，高速血流对血管壁的切力作用促进血管舒张因子(NO)的释放，并利用精密彩超观测整 个过程中血管的扩张程度，并根据血管的扩张程度(血管直径的变化率)评价血管内皮功 能。超声FMD法是评价血管内皮功能最常用的无创方法，其检测结果被认作是评价血管内皮 功能的金指标。但超声FMD法存在难以克服的缺点，主要是需要训练有素的操作者，加压袖 带切面及探头按压的力度、外界环境及自身状态等都会对结果产生影响，且所用设备的造 价很高，检测的血流介导参数是肱动脉血管直径的变化率，其敏感度较低(不超过71 % )。 [0004] 为此，现有技术又在FMD法的基础上提出了测量阻断肱动脉血流前后指尖张力脉 搏波振幅的变化率的PAT法(Peripheral Artery Tonometry)，当该变化率即临界点高于 1.68时内皮功能正常。与超声FMD法比较，其优点是，操作简便快捷，敏感度提高到82%，可 用于早期筛查诊断血管内皮功能。但PAT法仍有不足之处，主要是在信息采集时，阻断肱动 脉时间过长致使受试者不易接受，且临界点仅依靠指尖张力脉搏波振幅的变化率获得，遗 漏了脉搏波的其他有效成分，因此还不能更全面地评价血管内皮功能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于FMD的血管内皮功能评估检测系统及方法，能够 全面评估血管内皮功能，缩短了肱动脉阻断时间，降低系统生产成本。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于FMD的血管内皮功能评估检测系统，包 括:主机、与所示主机相连的显示器、与所述主机相连的左指尖血容积脉搏波探测器、右指 尖血容积脉搏波探测器、及肱动脉加压袖带；
[0007] 所述左指尖血容积脉搏波探测器和右指尖血容积脉搏波探测器分别用于采集左 指尖和右指尖的血容积脉搏波；
[0008] 所述显示器用于显示左指尖血容积脉搏波和右指尖血容积脉搏波和显示检测过 程和结果；
[0009] 所述肱动脉加压袖带用于对左手臂或右手臂的肱动脉进行加压阻断其血液流动；
[0010] 所述主机用于根据肱动脉加压阻断前后左指尖血容积脉搏波面积的变化和右指 尖血容积脉搏波面积的变化，计算血管内皮功能状况指数。
[0011] 所述主机包括主机副机箱、和与主机副机箱相连的主机机箱；
[0012] 所述主机副机箱电性连接显示器、键盘、及鼠标；
[0013] 所述主机副机箱上设有数个指示灯、电源电压表、及数个按钮；
[0014] 所述主机机箱上设有功能插口和袖带插口，所述主机机箱通过该功能插口与所述 左指尖血容积脉搏波探测器和右指尖血容积脉搏波探测器电性连接，通过该袖带插口与所 述胧动脉加压袖带连接。
[0015] 所述主机内设有第二微处理器、与所述第二微处理器电性连接的肱动脉压力处理 模块、及与所述第二微处理器电性连接的指示灯驱动模块；
[0016] 所述功能插口与第二微处理器电性连接；
[0017] 所述胧动脉压力处理模块通过袖带插口与所述胧动脉加压袖带连接；
[0018] 所述指示灯驱动模块与所述数个指示灯电性连接；
[0019] 所述第二微处理器还电性连接工控机，所述工控机电性连接显示屏、及USB接口； [0020]所述第二微处理器和工控机均电性连接锂电池，所述锂电池电性连接电源保护模 块。
[0021 ]所述左指尖血容积脉搏波探测器和右指尖血容积脉搏波探测器均包括:指尖脉搏 传感器、与所述指尖脉搏传感器电性连接的阻容低通滤波器、与所述的阻容低通滤波器电 性连接的跟随器、与所述跟随器电性连接的前置放大器、与所述前置放大器电性连接的有 源带通滤波器、与所述有源带通滤波器电性连接的数控放大器、与所述数控放大器电性连 接的第一阻抗、与所述第一阻抗并联且与所述数控放大器电性连接的第二阻抗、与所述第 一和第二阻抗电性连接的基准电源、及与所述数控放大器电性连接的第一微处理器。
[0022]本发明还提供一种基于FMD的血管内皮功能评估检测方法，包括如下步骤：
[0023]步骤1、提供一基于FMD的内皮功能评估检测系统，包括:主机、与所示主机相连的 显示器、与所述主机相连的左指尖血容积脉搏波探测器、右指尖血容积脉搏波探测器、及肱 动脉加压袖带；
[0024]将所述左指尖血容积脉搏波探测器和右指尖血容积脉搏波探测器分别连接至受 试者的左指尖和右指尖，将肱动脉加压袖带紧贴皮肤缚于受试者的左右任意一侧的肱动脉 处；
[0025]步骤2、启动主机，显示器显示所述左指尖和右指尖的血容积脉搏波；
[0026]步骤3、所述左指尖和右指尖的血容积脉搏波稳定显示后开始测量，分别采集一固 定时长内的左指尖和右指尖的血容积脉搏波；
[0027] 步骤4、对肱动脉加压袖带不断加压直至阻断肱动脉血液流动后，继续加压一固定 压力值，按设定的肱动脉阻断时长保持肱动脉阻断；
[0028] 步骤5、肱动脉阻断时长结束，肱动脉加压袖带减压至零，开始血流介导过程；
[0029] 步骤6、分别采集一与步骤3相同的固定时长的左指尖和右指尖的血容积脉搏波；
[0030] 步骤7、对左指尖和右指尖的血容积脉搏波的进行数据处理，根据肱动脉加压阻断 前后左指尖血容积脉搏波面积的变化和右指尖血容积脉搏波面积的变化，计算血管内皮功 能状况指数。
[0031 ]所述步骤3和步骤6中的固定时长均为40秒。
[0032]所述步骤4中的设定的肱动脉阻断时间为2~3分钟。
[0033] 所述步骤7包括：
[0034] 步骤71、利用傅立叶公式将左指尖和右指尖的血容积脉搏波分解成数个谐波分 量，每一谐波分量具有一对应的谐波分量幅值和一对应的谐波分量频率；
[0035] 步骤72、分别选定步骤3中的固定时长内左指尖和右指尖血容积脉搏波、以及步骤 6中的固定时长内的左指尖和右指尖的血容积脉搏波，计算每一选定的血容积脉搏波的低 频分量所代