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编号:449692
基于心冲击信号的血压监测技术研究进展
http://www.100md.com 2021年5月10日 医学新知 2021年第2期
受试者,传感器,1BCG的基础知识,1BCG的形成,2常见的BCG信号采集方式,2基于BCG信号的血压测量技术的发展,1基于BCG测量血压的理论研究,2基于BCG信号测量血压的实验研究,3基于BCG信号测量血压的临床进展及
     崔子琦,邢晓曼

    1. 北京交通大学电子信息工程学院(北京 100044)

    2. 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(江苏苏州 215163)

    血压监测在健康管理和临床诊断方面具有重要意义。现有研究表明高血压是引发心血管疾病的危险因素之一,可引起动脉硬化、心脏肥厚、中风、心肌梗死、主动脉瘤等高风险疾病[1-3]。血压波动情况能科学有效的反映个体体征变化、血液流速、机体新陈代谢以及自身机体内组织器官功能健康状态[4],因此血压监测是疾病防控中重要的措施。但由于人的血压具有波动性[5-6],单次测量不能够满足血压监测的要求,且情绪波动、体力活动等因素也会对血压产生影响[7-9],因此精准的连续动态血压及其短期涨落模式的监测具有重要临床和社会意义。

    相较于现有的血压监测技术,如容积钳制法、扁平张力法、基于血液容积波(photoplethysmography,PPG)的测量方法,使用心冲击图(ballistocardiogram,BCG)的血压监测技术无需佩戴复杂的测量设备,也不会压迫血管,不仅可以使用户负荷更低、操作更简便,且能够稳定有效地持续获得数据,可用于动态血压持续监测[10-12]。BCG中富含丰富的信息量,从单路信号便可提取心率、呼吸率等参数,可应用于动态监测个体健康状况,已被证明测量具有足够的精度[13],适用于临床医学的推广和个体的日常居家健康管理。随着电子科学技术的进步,BCG信号获取的方法越来越多样化,精度越来越高,越来越多低廉高性能测量设备涌现出来。随着心脏动力学研究的日益深入和人工智能技术的发展,科学界对BCG信号背后的生理信息有了新的认识,基于BCG的血压监测精度上升到了一个新的高度。这不仅对低负荷血压监测技术的革新提供新的突破口,也为个体健康管理日常化提供了有效途径。本文就基于BCG信号血压监测的原理、研究现状、发展方向展开综述。

    1 BCG的基础知识

    1.1 BCG的形成

    BCG信号是一种由心脏机械活动引起的躯体的微小震荡,能有效反映人体心血管系统的健康状况[14]。当心脏泵血时会对血管产生冲击,产生与血液流动方向相反的作用力,并随着人体传到体表,体表传感器接收到的信号便是BCG信号[15]。因此,基于BCG测量技术是一种非侵入式的方法,无需直接贴附人体,可在使用者无感的情况下实现监测其生理参数,是一种真正零负荷的测量方式。

    试验依据田间试验安排,对比配方施肥的增产效果,探索不同配方施肥对马铃薯生长性状和产量的影响,为实现高产、优质、高效马铃薯生产施肥技术提供依据[1] ......

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