基于脉搏波到达时间的3种血压计算模型的对比研究

作者：石萍; 吴亮; 喻洪流

来源：生物医学工程与临床, 2020, 24(06): 643-648.

DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20201023.016

• 光电容积脉搏波
• 心电信号
• 管道模型
• 血管弹性模型

目的连续血压监测对心血管疾病的早期诊断和预防具有重要意义。对基于脉搏波到达时间(PAT)的不同血压计算模型在同一校准方法下进行对比研究,寻找更加精确的血压模型。方法选择11例受试者,其中男性8例,女性3例;年龄21.5～29.3岁,平均年龄25.3岁;身高160.6～176.3 cm,平均身高168.5 cm。要求在5 min内以一定的速度从1楼徒步到12层,使血压明显升高。采集受试者的光电容积脉搏波信号(PPG)和心电信号(ECG),同时测量的袖带压作为参考血压值。采用PAT#1(基于质量守恒方程和动量守恒方程的弹性管道模型)、PAT#2(从Moens-Korteweg方程和指数动脉弹性模型中分离所得)、PAT#3(从Moens-Korteweg方程和Bramwell-Hill方程中所提取)模型,计算3种模型的血压值。结果 3种模型中收缩压(SBP)的相关系数高于舒张压(DBP)的相关系数。其中:PAT#1模型的SBP和DBP相关系数最小(rSBP=0.833,P=0.002 4;rDBP=0.735,P=0.003 5);另外两种模型之间差异无统计学意义(P> 0.05)。PAT#1对应的3个误差统计量均最大,说明其精确度最低。对于SBP和DBP,PAT#1对应的ME与PAT#2、PAT#3相比,差异都具有显著统计学意义(SBPPAT#1 vs PAT#2:F=16.54,P <0.001;DBPPAT#1 vs PAT#2:F=12.76,P <0.001;SBPPAT#1 vs PAT#3:F=17.37,P <0.001;DBPPAT#1 vs PAT#3:F=9.31,P <0.001)。结论基于血管弹性模型的血压计算模型在连续血压监测上更加准确,误差更小。

• 单位
  上海理工大学