生理信號變異性分析及其在高血壓發(fā)展中的應(yīng)用研究.pdf

1、高血壓是全世界發(fā)病率最高的心血管疾病之一，它不僅會導(dǎo)致心、腦、腎等重要臟器受損，而且還是動脈粥樣硬化的首要危險因素，目前高血壓已經(jīng)成為心血管疾病防治工作的重點。在高血壓前期(收縮壓：120～139mmHg，或舒張壓：80～89mmHg)盡管還沒有臨床癥狀出現(xiàn)，血管壁和自主神經(jīng)功能已經(jīng)開始發(fā)生病變，因此，如果能夠及時檢測出高血壓前期的血管系統(tǒng)或自主神經(jīng)功能的異常，對高血壓疾病的發(fā)生和發(fā)展進行判斷，及早采取干預(yù)措施，就可以更好的降低高血壓的

2、發(fā)生率以及其他心腦血管危險。 目前生理信號的變異性研究越來越得到重視。心率變異性HRV被普遍認(rèn)為可以反映自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動，特別是交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)功能，并且已經(jīng)被應(yīng)用于心腦血管危險的評估中。有研究表明，高血壓前期病人的自主神經(jīng)功能紊亂可以通過HRV的參數(shù)反映出來。但是僅僅應(yīng)用心率變異性還很難對高血壓疾病的發(fā)展階段做出正確的評估。 脈搏波傳導(dǎo)速度PWV是判斷動脈硬化程度的獨立指標(biāo)，其測量方法無創(chuàng)、易于操作。但是由于

3、計算誤差大，不同測量方法之間難以比較等問題限制了PWV技術(shù)在臨床的普及。生理參數(shù)變異性研究為脈搏波傳導(dǎo)速度及傳導(dǎo)時間的應(yīng)用開辟了一個新的途徑。脈搏波傳導(dǎo)時間PTT避免了PWV的測量誤差，不同心動周期之間PTT的差異也是不受測量方法影響的。因此，本研究建立了一套完整的生理信號變異性分析方法，引入了脈搏波傳導(dǎo)時間變異性PTTV的概念，通過動物(大鼠)實驗和臨床測試研究了變異性現(xiàn)象與心血管疾病特別是高血壓疾病發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系；并且結(jié)合心率變異

4、性和血壓變異性分析，對PTTV的生理機制進行了初步的探討。主要工作及結(jié)果包括： 建立了完整的臨床測試方案，包括調(diào)查問卷設(shè)計，生理信號的無創(chuàng)檢測以及生理參數(shù)提取。建立了生理信號變異性分析系統(tǒng)軟件，對脈搏波傳導(dǎo)時間變異性PTTV、心率變異性HRV和血壓變異性BPV等三種變異性現(xiàn)象進行特征參數(shù)的提取，設(shè)計完成了數(shù)據(jù)庫管理、參數(shù)計算及分析等軟件。 分析了各變異性參數(shù)與高血壓疾病發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系。并且證明結(jié)合PWV、PTT和PTT

5、V頻域參數(shù)可以對健康、高血壓前期以及高血壓患者三組之間進行判別，效果優(yōu)于HRV方法(前者判別率為51.9％，后者為0)。 將聚類方法引入變異性信號的頻譜分析中，對人的PTTV頻譜以及大鼠的PTTV、HRV、SBPV和DBPV頻譜進行分類，確定了五個的特征譜段，由此提取出各個譜段的功率等特征參數(shù)。 對PTTV的生理機制進行探究。在動物實驗中，分析PTTV參數(shù)的晝夜節(jié)律性，利用藥物阻斷交感或副交感神經(jīng)的活動，分析PTTV參數(shù)

6、的相應(yīng)變化，并且與心率變異性、血壓變異性進行對比。利用臨床測試得到人體臥姿和坐姿的信號，分析體位的改變對PTTV的影響。通過動物實驗和臨床測試結(jié)果闡述了PTTV與自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控之間的關(guān)系。結(jié)果表明，PTTV現(xiàn)象與血壓、自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能以及呼吸的調(diào)節(jié)相關(guān)。 本研究建立的生理信號變異性分析方法，特別是關(guān)于PTTV的研究，為高血壓疾病的早期診斷提供了一種新的方法。此方法也可以應(yīng)用到其他的心血管疾病研究中，從而進一步探究變異性現(xiàn)象