基于生物電阻抗的肱動脈內(nèi)皮功能檢測系統(tǒng).pdf

1、眾所周知，心腦血管疾病已成為全人類死亡率最高的疾病，提高早期診斷效率以及對病情進(jìn)行監(jiān)控是降低心腦血管疾病的重要途徑之一。動脈硬化是心腦血管疾病的獨立危險因子之一，其早期主要表現(xiàn)是動脈內(nèi)皮功能受損。通過定量評估肱動脈內(nèi)皮功能的方法能夠在發(fā)病早期診斷出心血管功能異常，從而在早期診斷出心腦血管疾病，為早期治療提供相應(yīng)的方法依據(jù)。目前臨床上評估肱動脈內(nèi)皮功能主要采用彩色超聲多普勒技術(shù)來檢測肱動脈血流介導(dǎo)擴(kuò)張(Flow-mediated Dila

2、tion,FMD)。雖然這一技術(shù)分辨率和精確度更高，但設(shè)備相對昂貴，便攜性不高，操作復(fù)雜、體積龐大、不便于推廣到社區(qū)或家庭使用。針對這一狀況，本文提出了一種利用生物電阻抗技術(shù)來定量評估肱動脈內(nèi)皮功能的檢測與分析系統(tǒng)。
　　本文主要工作如下：
　　（1）建立了基于生物電阻抗原理的肱動脈內(nèi)皮功能檢測和分析方法。該方法通過檢測前臂生物電阻抗信號，進(jìn)一步使用小波變換的方法進(jìn)行時頻分析，提取動脈內(nèi)皮細(xì)胞生理活動頻段（0.01Hz～0.

3、1Hz）的三個特征參數(shù)：特征峰頻率、平均幅值和平均能量，用以評估內(nèi)皮功能的生理狀態(tài)；
　?。?）利用這一方法設(shè)計了基于生物電阻抗原理的肱動脈內(nèi)皮功能檢測和分析系統(tǒng)，包括：軟件設(shè)計開發(fā)、硬件實現(xiàn)和數(shù)據(jù)分析三部分。該系統(tǒng)將采集到的阻抗信號進(jìn)行預(yù)處理，再通過USB接口將預(yù)處理后的阻抗信號傳輸?shù)接嬎銠C(jī)（PC端）做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析，也可以通過藍(lán)牙通信與智能手機(jī)進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)便攜式的在線檢測和本地檢測；
　?。?）使用本文設(shè)計的檢測

4、系統(tǒng)分別測量中等強(qiáng)度運(yùn)動前后的前臂生物電阻抗信號，進(jìn)一步利用分析系統(tǒng)對所測電阻抗信號進(jìn)行小波分析。結(jié)果表明，與運(yùn)動前相比，運(yùn)動干涉后特征峰頻率基本不變、平均幅值和平均能量顯著下降，說明動脈管徑增大，進(jìn)而準(zhǔn)確反映了運(yùn)動后肱動脈內(nèi)皮的舒張?zhí)匦浴＿@一規(guī)律與運(yùn)動后使用彩色超聲多普勒技術(shù)檢測FMD的方法得到的規(guī)律一致，驗證了本文所設(shè)計檢測和分析系統(tǒng)的可行性。
　　和目前臨床上使用彩超檢測FMD的方法相比，本文提出的基于生物電阻抗的肱動脈內(nèi)皮