径变化，只有采用压电式传感器才能得到脉搏波幅值-时间图（即脉搏波波形图）。本 发明人经过深入研究，采用多普勒超声反而能更准确地能到脉搏波搏动的特征时间点。简 单分析如下：不论是采取连续发射还是脉冲发射的多普勒超声模式，某一时刻接受到的频 移信号总量均与反射超声波的血管表面积成正比。从探头发送的超声波束接触到动脉血 管，在血管扩张周期（的某一时刻t，血管表面反射超声的面积近似等于AB弧的长度与血管 轴向长度段L的乘积。由于血管的长度远大于直径，可以假定，尽管因为搏动，不同时刻的 血管直径不同，但反射超声的那部分轴向长度L都一样。所以反射超声的血管表面积就只 与该时刻AB弧的长度成正比，而该弧长与此时刻的血管直径d成正比。所以时刻t产生的 反射回波被接受探头接受后，其中的多普勒频移信号的强度总量就近似与该时刻动脉血管 的直径d成正比。但在扩张周期即将结束时，从停止扩张到开始收缩，血管将处于暂时的静 止状态，此时多普勒频移信号为零，其强度也就为零，在相应的多普勒信号强度一时间图 谱上，就会出现短暂的零值点。它不能表征此时刻的血管直径，但根据此强度零值时间特征 点，很容易测量出血管扩张周期所需的时间。如果仅仅根据特征时间点而不是脉搏波幅值 波形来测量所需生理参数，则多普勒信号强度一时间图正好满足所需。同样，在动脉血管 的下降周期中，由于射血速度减慢，进入主动脉的血量少于由主动脉流向外周的血量，故被 扩张的大动脉开始回缩，动脉血压逐渐降低，形成脉搏波形中下降支的前段。当心室停止 收缩，开始舒张时，动脉收缩加快，形成下降支的其余部分，直到主动脉瓣关闭，动脉收缩停 止时，又将在相应的多普勒信号强度一时间图谱上，出现明显的幅值零值点。该零值点出 现时刻即对应于主动脉瓣关闭的瞬间，在多普勒信号强度一时间图谱上很容易确认。当返 流的血液受脉瓣阻挡发生返折波，导致多普勒信号强度一时间图谱再次开始出现上升的 波幅，此时刻即为重博波的起始点，在多普勒信号强度一时间图谱上也很容易确认。从下 降支末尾处波幅零值的起始点到波幅重新开始上升的起始点之间的时差，就是本发明计算 脉搏波传播速度所需的时间差At。主波下降支末尾处波幅零值的起始点和重博波波幅重 新开始上升的起始点都很清晰。容易为仪器识别并实现自动测量。经测量并考虑横轴时间 的放大倍数，这两点之间的时间差At等于0.09秒。由于时间如此短暂，采用常规的压电 式脉搏波传感器很难测出。用本发明方法却是轻而易举的事。
[0090] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种测量脉搏波传播速度的方法，其特征在于，所述测量脉搏波传播速度的方法采 用多普勒超声测量并记录人体某一部位的动脉脉搏波，得到多普勒超声信号强度-时间图 谱，在所述时间图谱上测量主峰下降支终点到重博波起点之间的时间差At，再根据受检者 身高Η计算出从主动脉根部到脉搏波测量处的动脉总长度L，受检者在该动脉测量段上的 脉搏波传播速度S等于L与Δt之比。2. 如权利要求1所述的测量脉搏波传播速度的方法，其特征在于，所述脉搏波测量部 位包括烧动脉，颈动脉，胧动脉和股动脉； 所述脉搏波波形图上主峰下降支终点和重博波起点的识别标志分别是多普勒信号强 度刚下降为零的点和由多普勒信号强度从零开始增加的点。3. 如权利要求1所述的测量脉搏波传播速度的方法，其特征在于，所述时间差△t的最 终值需要通过测量当前收缩压与平均收缩压之差S，采用公式At= (1+s/p)At'进行补充 修正；公式中P是经验系数，△t'是实测时间差；主峰下降支终点到重博波起点之间的时间 差是直接测量人体在平静状态下多个脉搏波图形的At值，取平均值计算受检者从主动脉 根部到脉搏波测量处的动脉脉搏波传播速度。4. 如权利要求1所述的测量脉搏波传播速度的方法，其特征在于，所述测量脉搏波传 播速度的方法按下列步骤进行： 步骤一，选择接近体表的某一动脉作为受检对象； 步骤二，确定受检处至左心室的动脉总长度与身高的比例系数λ，受检处为左手腕处 的桡动脉，路径动脉总长度与身高之比为〇. 38 ;受检处为左上臂处的肱动脉，则路径动脉 总长度与身高之比为〇. 19 ; 步骤三，开启多普勒超声检测设备，记录受检动脉搏动产生的多普勒信号； 步骤四，对多普勒信号进行滤噪/放大处理； 步骤五，根据处理后的多普勒信号，测量每一次搏动时，从下降支末尾处多普勒频移信 号为零值的起点至信号幅度重新开始上升的起始点之间的时间差； 步骤六，连续测量多个脉搏波，将所得的时间差值取平均，得到计算脉搏波速所需的At值； 步骤七，记录或实时测量受检者身高H，对于年龄较大的受检者，应以年轻时的身高为 准； 步骤八，按照公式PWV=L/Δt=λΗ/Δt，计算受检者从主动脉到受检部位所历经的 动脉长度上的脉搏波传播速度； 步骤九，记录并保存计算数据； 步骤十，所有测量计算结果通过仪器传输到手机，再通过手机传送给受检者家属或医 疗单位供参考。5. 如权利要求4所述的测量脉搏波传播速度的方法，其特征在于，所述采用超声的频 率范围是0. 8-20MHZ;多普勒超声探头与皮肤之间通过耦合剂接触；多普勒超声探头发射 的超声波束与皮肤表面垂直；受检者身高以本人年轻时身高为准。6. -种如权利要求1-5任意一项所述的测量脉搏波传播速度的方法的系统，其特征在 于，所述系统包括：超声波振荡器、激励多普勒超声探头、压电晶片、回波接受晶片、选频放 大器、调制器、带通滤波器、处理器、生理信息处理单元和显示器； 超声波振荡器，产生不低于0. 2MHz的正弦波信号，以激励多普勒超声探头内的压电晶 片朝向动脉发射超声波； 激励多普勒超声探头，与超声波振荡器电连接，用于当发射波遇到运动的动脉后，产生 含多普勒频移信号的接受回波； 压电晶片，用于朝向动脉发射超声波； 回波接受晶片，当采用脉冲模式时，接受回波信号； 选频放大器，与超声波振荡器电连接，用于将回波信号放大， 调制器，与超声波振荡器和选频放大器电连接，与发射信号相同频率的参考信号进行 对比； 带通滤波器，与调制器电连接，用于去除杂音和分解混合频率，提取出可用的多普勒频 移信号； 处理器，与带通滤波器电连接，用于形成多普勒信号强度-时间图； 生理信息处理单元，与处理器电连接，用于将自动测量每次博动的多普勒信号强 度-时间图上特征时间点之间的距离，并自动计算出动脉每次搏动的收缩压和舒张压； 显示器，与生理信息处理单元电连接，用于将计算结果显示出来。
【专利摘要】本发明公开了一种测量脉搏波传播速度的方法及系统，所述测量脉搏波传播速度的方法采用多普勒超声测量并记录人体某一部位的动脉脉搏波。得到多普勒超声信号强度-时间图谱，在所述时间图谱上测量主峰下降支终点到重博波起点之间的时间差Δt，再根据受检者身高H计算出从主动脉根部到脉搏波测量处的动脉总长度L，受检者在该动脉测量段上的脉搏波传播速度S等于L与Δt之比。本发明提出了一种采用多普勒超声测量脉搏波信号的方法来测定动脉脉搏波速度的新方法，以期为进一步的临床应用提供理论和技术基础。此外，本发明的方法简单，操作方便，提高了测量的准确度，一定程度上提高了临床水平。
【IPC分类】A61B8/02, A61B8/06
【公开号】CN105310724
【申请号】CN201510628315
【发明人】何宗彦
【申请人】何宗彦
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年9月28日