]和时间间隔[tl，t2 ]内的平均小波振幅。
[0043]这样，利用上述方法对FMD实施前的电阻抗信号Zo(t)进行分析，可得FMD实施前的 3个特征参数:ho，E。。，A。。，对FMD实施后的电阻抗信号ZF( t)进行类似分析，可得FMD实施后 的另外3个特征参数:，E#，A#，进一步，计算特征频率、绝对能量、平均振幅在FMD实施前 后的相对变化百分比：
【附图说明】
[0047]图1是电阻抗法测量FMD结构示意图。
[0048]图2是图1中动脉等效圆筒。
[0049]图3是本发明的结构框图。
[0050]图4是FMD实施前静息状态实测的前臂电阻抗信号（10-50s)。
[00511图5是FMD实施后实测的前臂电阻抗信号（10-50s)。
[0052]图6是FMD实施前后前臂电阻抗信号频谱对比图。
【具体实施方式】
[0053] 如图1所示，本实施例中，铂金丝作为电极，常规血压计附带的袖带作为肱动脉加 压装置。将电极置于待测前臂的两端，上下电极距离1.5cm。用图3所示的检测电路和计算机 系统，采集、存储和分析检测信号。
[0054] 首先检测并记录FMD实施前静息状态前臂电阻抗信号Zo(t)，如图4所示；用类似常 规水银血压计自带的气袖给肱动脉加压，阻断肱动脉血流一定时间（一般3~5分钟左右） 后，记录前臂电阻抗信号Z F(t)，如图5所示;对电阻抗数据Z〇(t)和ZF(t)选择Morlet小波的 小波变换分析，通过公式(6)~(9)即可得到时间平均小波变换下的频谱图。可明显得到五 个特征峰如图6所示，然后对频谱图进行分段处理，通过公式(9)~（10)得到频率区间[f cl， fC2]内的的特征频率f。。同时通过公式(10)~（13)可获取在0.005-0.021Hz频带下的特征频 率f。、绝对能量E。、平均幅值A。，并通过公式（14)~（16)算其在FMD实施前后的相对变化百 分比Δ f、Δ Ε、Δ A，以9个特征参数fCQ、ECQ、Ac〇、fcF、E CF、AcF、Δ f、Δ Ε、Δ A来描述肱动脉内 皮功能。
【主权项】
1. 一种肱动脉内皮功能的电阻抗检测分析装置，包括检测硬件和分析系统两部分;检 测硬件包括前臂上双电极、前臂下双电极、高频低幅恒流源发生器、交流电压检测电路、信 号放大器、滤波电路、A/D转换电路和计算机;前臂上双电极置于待测手臂的上部，前臂下双 电极置于待测手臂的下部；高频低幅恒流源发生器、前臂上电极和前臂下电极构成电流回 路，另一对前臂上下电极和交流电压检测电路构成回路检测电压变化;高频低幅恒流源发 生器给前臂上电极和前臂下电极加一个频率ω的高频低幅的恒流电源，使前臂通过一个强 度恒定的交流电流I，在前臂长度为L段两端就建立交流电压U;交流电压检测电路检测到的 交流电压U经放大器、滤波，A/D转换将模拟的电压信号转换成数字信号输入计算机，并根据 如下公式(5)计算电阻抗Ζ随时间的变化曲线：㈧ 分析系统包括:对FMD实施前静息状态和实施后的前臂电阻抗信号Z〇(t)和ZF(t)进行小 波分析获得9个特征参数，包括:FMD实施前前臂电阻抗信号Zo (t)特征频率f 、绝对能量Ec〇 和平均振幅Ac〇; FMD实施后前臂电阻抗信号ZF( t)的特征频率f cF、绝对能量EcF和平均振幅AcF 以及FMD实施前后前臂电阻抗信号特征频率、绝对能量、平均振幅的相对变化百分比：Af、 ΔΕ、ΔΑ〇2. -种肱动脉内皮功能的电阻抗信号分析方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一 种肱动脉内皮功能的电阻抗检测分析装置分别检测FMD实施前静息状态和实施后的前臂电 阻抗信号Zo(t)和Z F(t);对前臂电阻抗信号Ζο⑴和ZF(t)进行小波分析获得特征参数： 对于电阻抗信号2(〇46[七，^]，该信号的连续小波变换被定义为：(6) 其中，甲#是基函数Ψμ的共辄，基函数是母小波iKt)经过时间平移t和尺度伸缩 s变换得到：^ (7) 通过小波变换后，信号在时间尺度上的能量密度被定义为：(8) 选择用Morlet母小波进行时频分析，其中，Morlet小波的时域表达式如下：(9)其中，co〇 = 23i，C的值取决于母小波的形状： 是 Ws,t(u)的傅里叶变换； 对连续的电阻抗波形z(t)进行小波分析，得到具有五个特征峰的频谱图，频谱区间为 0.0005-2. OHz。其中，频率区间0.005-0.021Hz对应动脉内皮的生理活动，计算频谱图中该 频率区间的特征频率f。、绝对能量E。、平均振幅A。： (1) 特征频率心(10) 1\ ) ^ 在频率区间0.005-0.021HZ内取A (f)的极大值A (fpl)，A (fp2)，A (fp3)…，若fc满足 A (fc)=max( A (fpl)，A (fP2)，A (fP2)，…）（11) 则fc为频率区间[fcl，fc2]内的特征频率； (2) 绝对能量Ec其中，Ec^fcl，fc；2)表不信号在频率间隔[fcl，fc;2]和时间间隔[tl，t2]内的能量；A。(:!^， fc2 )表不在频率间隔[f cl，f。2 ]和时间间隔[tl，t2 ]内的平均小波振幅； 计算可获得FMD实施前后共的6个特征参数:匕〇4。()^。()、^4。「^。「;分别计算特征频 率、绝对能量、平均振幅在FMD实施前后的相对变化百分比：
【专利摘要】一种动脉内皮功能的电阻抗检测分析装置及方法，属于医疗仪器技术领域。本发明的装置通过交流电压检测电路检测电压变化，交流电压经放大器、滤波，A/D转换将模拟的电压信号转换成数字信号输入计算机。对FMD实施前静息状态和实施后的前臂电阻抗信号Z0(t)和ZF(t)进行小波分析获得9个特征参数：FMD实施前前臂电阻抗信号Z0(t)特征频率fc0、绝对能量Ec0和平均振幅Ac0；FMD实施后前臂电阻抗信号ZF(t)的特征频率fcF、绝对能量EcF和平均振幅AcF；以及FMD实施前后前臂电阻抗信号特征频率、绝对能量、平均振幅的相对变化百分比：Δf、ΔE、ΔA。本发明提供的9个特征参数用来评估肱动脉内皮功能，与传统超声多普勒技术检测FMD相比，操作简单，省时便携。
【IPC分类】A61B5/02
【公开号】CN105615844
【申请号】CN201610092345
【发明人】覃开蓉, 李思琦, 申华, 朱勇, 梁舜
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月19日