基于fmd的血管內(nèi)皮功能評估檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于FMD的血管內(nèi)皮功能評估檢測系統(tǒng) 及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 人體血液循環(huán)系統(tǒng)是由心臟和血管構(gòu)成的一個系統(tǒng)性的整體，血管內(nèi)皮系統(tǒng)是人 體最大的功能器官之一，血管內(nèi)皮的完整和血管內(nèi)皮功能的正常對于維持血管壁的光滑和 血流的暢通具有重要意義。正常的血管內(nèi)皮主要具有屏障功能、接受和傳遞信息功能以及 分泌功能。臨床研究表明無論心血管疾病還是外周血管疾病，兩者的共同特征是血管內(nèi)皮 功能障礙。如卒中、心肌梗死、缺血性腎病和間歇性跛行等具有共同的病理基礎(chǔ)，即血管內(nèi) 皮功能障礙。
[0003] 對心血管疾病高發(fā)人群進行血管內(nèi)皮功能的早期檢測，發(fā)現(xiàn)異常，早期采取對策， 對預(yù)防及延緩心血管疾病發(fā)生發(fā)展，具有極為重要的意義。目前對血管內(nèi)皮功能的檢測通 常采用血流介導(dǎo)(Flow Mediated Dilation，F(xiàn)MD)法，又稱超聲FMD法。肱動脈不僅是測量血 壓的部位，也是檢測全身動脈功能的一個重要"窗口"。血流介導(dǎo)法通常的步驟為:首先將肱 動脈部位加壓至肱動脈阻斷5~10分鐘;之后迅速釋放壓力，使得高速血流沖擊大小動脈內(nèi) 壁，高速血流對血管壁的切力作用促進血管舒張因子(NO)的釋放，并利用精密彩超觀測整 個過程中血管的擴張程度，并根據(jù)血管的擴張程度(血管直徑的變化率)評價血管內(nèi)皮功 能。超聲FMD法是評價血管內(nèi)皮功能最常用的無創(chuàng)方法，其檢測結(jié)果被認作是評價血管內(nèi)皮 功能的金指標(biāo)。但超聲FMD法存在難以克服的缺點，主要是需要訓(xùn)練有素的操作者，加壓袖 帶切面及探頭按壓的力度、外界環(huán)境及自身狀態(tài)等都會對結(jié)果產(chǎn)生影響，且所用設(shè)備的造 價很高，檢測的血流介導(dǎo)參數(shù)是肱動脈血管直徑的變化率，其敏感度較低(不超過71 % )。 [0004] 為此，現(xiàn)有技術(shù)又在FMD法的基礎(chǔ)上提出了測量阻斷肱動脈血流前后指尖張力脈 搏波振幅的變化率的PAT法(Peripheral Artery Tonometry)，當(dāng)該變化率即臨界點高于 1.68時內(nèi)皮功能正常。與超聲FMD法比較，其優(yōu)點是，操作簡便快捷，敏感度提高到82%，可 用于早期篩查診斷血管內(nèi)皮功能。但PAT法仍有不足之處，主要是在信息采集時，阻斷肱動 脈時間過長致使受試者不易接受，且臨界點僅依靠指尖張力脈搏波振幅的變化率獲得，遺 漏了脈搏波的其他有效成分，因此還不能更全面地評價血管內(nèi)皮功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于FMD的血管內(nèi)皮功能評估檢測系統(tǒng)及方法，能夠 全面評估血管內(nèi)皮功能，縮短了肱動脈阻斷時間，降低系統(tǒng)生產(chǎn)成本。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于FMD的血管內(nèi)皮功能評估檢測系統(tǒng)，包 括:主機、與所示主機相連的顯示器、與所述主機相連的左指尖血容積脈搏波探測器、右指 尖血容積脈搏波探測器、及肱動脈加壓袖帶；
[0007] 所述左指尖血容積脈搏波探測器和右指尖血容積脈搏波探測器分別用于采集左 指尖和右指尖的血容積脈搏波；
[0008] 所述顯示器用于顯示左指尖血容積脈搏波和右指尖血容積脈搏波和顯示檢測過 程和結(jié)果；
[0009] 所述肱動脈加壓袖帶用于對左手臂或右手臂的肱動脈進行加壓阻斷其血液流動；
[0010] 所述主機用于根據(jù)肱動脈加壓阻斷前后左指尖血容積脈搏波面積的變化和右指 尖血容積脈搏波面積的變化，計算血管內(nèi)皮功能狀況指數(shù)。
[0011] 所述主機包括主機副機箱、和與主機副機箱相連的主機機箱；
[0012] 所述主機副機箱電性連接顯示器、鍵盤、及鼠標(biāo)；
[0013] 所述主機副機箱上設(shè)有數(shù)個指示燈、電源電壓表、及數(shù)個按鈕；
[0014] 所述主機機箱上設(shè)有功能插口和袖帶插口，所述主機機箱通過該功能插口與所述 左指尖血容積脈搏波探測器和右指尖血容積脈搏波探測器電性連接，通過該袖帶插口與所 述朧動脈加壓袖帶連接。
[0015] 所述主機內(nèi)設(shè)有第二微處理器、與所述第二微處理器電性連接的肱動脈壓力處理 模塊、及與所述第二微處理器電性連接的指示燈驅(qū)動模塊；
[0016] 所述功能插口與第二微處理器電性連接；
[0017] 所述朧動脈壓力處理模塊通過袖帶插口與所述朧動脈加壓袖帶連接；
[0018] 所述指示燈驅(qū)動模塊與所述數(shù)個指示燈電性連接；
[0019] 所述第二微處理器還電性連接工控機，所述工控機電性連接顯示屏、及USB接口； [0020]所述第二微處理器和工控機均電性連接鋰電池，所述鋰電池電性連接電源保護模 塊。
[0021 ]所述左指尖血容積脈搏波探測器和右指尖血容積脈搏波探測器均包括:指尖脈搏 傳感器、與所述指尖脈搏傳感器電性連接的阻容低通濾波器、與所述的阻容低通濾波器電 性連接的跟隨器、與所述跟隨器電性連接的前置放大器、與所述前置放大器電性連接的有 源帶通濾波器、與所述有源帶通濾波器電性連接的數(shù)控放大器、與所述數(shù)控放大器電性連 接的第一阻抗、與所述第一阻抗并聯(lián)且與所述數(shù)控放大器電性連接的第二阻抗、與所述第 一和第二阻抗電性連接的基準(zhǔn)電源、及與所述數(shù)控放大器電性連接的第一微處理器。
[0022]本發(fā)明還提供一種基于FMD的血管內(nèi)皮功能評估檢測方法，包括如下步驟：
[0023]步驟1、提供一基于FMD的內(nèi)皮功能評估檢測系統(tǒng)，包括:主機、與所示主機相連的 顯示器、與所述主機相連的左指尖血容積脈搏波探測器、右指尖血容積脈搏波探測器、及肱 動脈加壓袖帶；
[0024]將所述左指尖血容積脈搏波探測器和右指尖血容積脈搏波探測器分別連接至受 試者的左指尖和右指尖，將肱動脈加壓袖帶緊貼皮膚縛于受試者的左右任意一側(cè)的肱動脈 處；
[0025]步驟2、啟動主機，顯示器顯示所述左指尖和右指尖的血容積脈搏波；
[0026]步驟3、所述左指尖和右指尖的血容積脈搏波穩(wěn)定顯示后開始測量，分別采集一固 定時長內(nèi)的左指尖和右指尖的血容積脈搏波；
[0027] 步驟4、對肱動脈加壓袖帶不斷加壓直至阻斷肱動脈血液流動后，繼續(xù)加壓一固定 壓力值，按設(shè)定的肱動脈阻斷時長保持肱動脈阻斷；
[0028] 步驟5、肱動脈阻斷時長結(jié)束，肱動脈加壓袖帶減壓至零，開始血流介導(dǎo)過程；
[0029] 步驟6、分別采集一與步驟3相同的固定時長的左指尖和右指尖的血容積脈搏波；
[0030] 步驟7、對左指尖和右指尖的血容積脈搏波的進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)肱動脈加壓阻斷 前后左指尖血容積脈搏波面積的變化和右指尖血容積脈搏波面積的變化，計算血管內(nèi)皮功 能狀況指數(shù)。
[0031 ]所述步驟3和步驟6中的固定時長均為40秒。
[0032]所述步驟4中的設(shè)定的肱動脈阻斷時間為2~3分鐘。
[0033] 所述步驟7包括：
[0034] 步驟71、利用傅立葉公式將左指尖和右指尖的血容積脈搏波分解成數(shù)個諧波分 量，每一諧波分量具有一對應(yīng)的諧波分量幅值和一對應(yīng)的諧波分量頻率；
[0035] 步驟72、分別選定步驟3中的固定時長內(nèi)左指尖和右指尖血容積脈搏波、以及步驟 6中的固定時長內(nèi)的左指尖和右指尖的血容積脈搏波，計算每一選定的血容積脈搏波的低 頻分量所代