技術領域

本發(fā)明涉及脈搏特征提取裝置及脈搏特征提取方法，特別涉及醫(yī)療技術領域，可以用于醫(yī)學院教學、醫(yī)院診斷和家庭個人醫(yī)療中的中間數(shù)據(jù)獲取，同時也可以用于可穿戴設備等。

背景技術

脈搏波信號是血液在血管傳輸過程中沖擊血管產(chǎn)生的信號。中國在很久以前就已經(jīng)有了對于脈搏波的研究，產(chǎn)生了脈診學科。脈診是醫(yī)生運用手指切按患者體表動脈，探查脈象，以了解病情、辨識病癥的一種診病方法。現(xiàn)有對脈診最早研究記載在《內(nèi)經(jīng)》，后來又有王叔和的《脈經(jīng)》等，總結了中醫(yī)脈診的實踐和理論，得出了寸、關、尺等號脈方法。到了明代李時珍撰寫了《瀕湖脈學》，對診脈方法進行了詳細描述，使脈學得到了普及和發(fā)展。歷代醫(yī)學家對于脈象的計量分析、脈象分類、脈診方法進行了許多研究，當時還不能通過應用現(xiàn)代的測試技術，采用實驗方法進行深入研究，但是先人的設想和思路至今仍可借鑒。

自20世紀50年代，醫(yī)療、研究人員對脈學的理論、脈診客觀化、臨床診斷和實驗研究等方法開展了大量工作。按照現(xiàn)代醫(yī)學的觀點，人體內(nèi)心血管系統(tǒng)是由心臟、血管以及所含血液等組成的完整統(tǒng)一體，在相互協(xié)同制約和依存的條件下，完成血液循環(huán)的整個過程。可將脈搏波信號看成心臟內(nèi)部運動狀態(tài)在人體表面的輸出和映射，主要是由于心臟的收縮與舒張以及血液在沿血管的流動過程中所遇到的各種阻力相互作用形成的。脈搏波由心臟開始向動脈系統(tǒng)傳播時，不僅要受到心臟本身的影響，同時也會受到流經(jīng)各級動脈及其中各種生理因素的影響，例如血管阻力、血管壁彈性等。因而，脈搏波信號中包含著極豐富的心血管信息，脈搏波的波形特征與心血管系統(tǒng)中的特征參數(shù)變化密切相關。

脈搏波的基本圖形為三峰波。圖1是表示脈搏波時域特征的示意圖，橫軸表示時間，縱軸表示幅度值(圖中以毫米汞柱為單位示出)。如圖1所示，脈搏波的基本圖形由升支和降支組成。

(1)升支(A-B)是由心臟收縮時，左心室向主動脈射血，引起主動脈血壓迅速上升，主動脈管擴張而成。

(2)降支(B-C)在左心室射血后期，由于射血速度減慢，主動脈部流入血量低于向外流出的血量，壓力隨之下降，主動脈管彈性回縮形成。

其中，圖1中(A-C)的脈圖與心臟的射血功能和主動脈壓力變化有關。當射血量大，速度快，且血管順應性好的情況下，(A-C)高而陡直，反正則平坦。

(3)重搏前波(反射波)D是出現(xiàn)在降支上的一個波，其形成是由于主動脈根部的初始波向外周傳播時，受到外周因素的影響而產(chǎn)生返折波的多次疊加所致。

其中，重搏前波出現(xiàn)的時間及幅值與動脈管壁張力、彈性和外周阻力等因素有關。

當血管彈性變差，脈搏波傳導速度快，重搏前波出現(xiàn)較早，與主波接近，或與主波融合成寬大的主波；

當外周阻力高，主動脈血流向外周速度慢，主動脈壓力較高時，重搏前波幅值亦接近甚至超過主波，所以寬大主波往往是主動脈彈性變差，以及外周阻力高，而是主動脈壓力持續(xù)升高的標志。

(4)降中峽(E)出現(xiàn)在主動脈瓣關閉的瞬間，反映心臟舒張期的主動脈壓力。降中峽的幅值，受外周阻力和主動脈瓣功能的影響。

其中，當外周阻力增高時，降中峽抬高，反之降低。

(5)重搏波(F)是降中峽后的一個小波，重搏波的產(chǎn)生是由主動脈瓣突然關閉，外周返流的血液使主動脈根部容積增大，并沖擊主動脈瓣而產(chǎn)生的震蕩所形成。

其中，當主動脈彈性變差，外周返流的血液不足以引起該部血管擴張，或者主動脈瓣閉鎖不全，而主動脈血流向心室返流，主動脈血壓偏低時，重搏波亦不再產(chǎn)生。

現(xiàn)代脈診技術采用傳感器獲得圖1中的脈搏信號的波形，然后通過一定計算找到主波、重搏前波、重搏波的位置。通過這三個波的位置計算出一系列相關參數(shù)，部分參數(shù)如表1所示。

[表1]