CN110652318B - 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统 - Google Patents

基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110652318B
CN110652318B CN201910969825.7A CN201910969825A CN110652318B CN 110652318 B CN110652318 B CN 110652318B CN 201910969825 A CN201910969825 A CN 201910969825A CN 110652318 B CN110652318 B CN 110652318B
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
points
measurement
peak
delta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910969825.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110652318A (zh
Inventor
赵一鸣
张红斌
曹泽旭
郭冬梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feiyinuo Technology Co ltd
Original Assignee
Feiyinuo Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feiyinuo Technology Co ltd filed Critical Feiyinuo Technology Co ltd
Publication of CN110652318A publication Critical patent/CN110652318A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110652318B publication Critical patent/CN110652318B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/02007—Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0285—Measuring or recording phase velocity of blood waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/352—Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0875—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of bone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4416—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to combined acquisition of different diagnostic modalities, e.g. combination of ultrasound and X-ray acquisitions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals

Abstract

本发明提供一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及配置系统，所述方法包括：任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2。本发明的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统，将ECG信号的R峰作为时间同步信号，以计算两个测量点之间的测量时间差，进而获得动脉硬化指数，在不引入其他设备的情况下，提升计算精度，降低测量成本。

Description

基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统
技术领域
本发明属于医疗超声技术领域，主要涉及一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统。
背景技术
心血管疾病是严重危害人类健康的重大疾病，而动脉硬化病变是大多数心血管疾病共同的病理生理基础，任何身体部位的动脉硬化病变都可能导致相应区域的缺血性功能，例如冠心病、脑卒中等。因此，获知动脉的硬化程度是心血管疾病防治水平的关键。
现如今的动脉硬化检测设备主要分为有创检测和无创检测两类，有创检测设备主要采用动脉造影术的方式对动脉硬化程度进行检测，然而基于动脉造影的检测设备属于有创性操作，具有检测复杂、价格昂贵、灵敏度低等特点。无创检测设备会应用基于超声成像的血管顺应性检测等方法，同样具有造价高、操作复杂、需要专业指导、不利于便携式监测等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，所述方法包括：任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；
根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT”具体包括：
获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法具体包括：
将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure BDA0002231693940000021
以及ΔY的均值
Figure BDA0002231693940000022
则
Figure BDA0002231693940000023
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：判断每一ΔX与
Figure BDA0002231693940000024
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，重新计算
Figure BDA0002231693940000025
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000026
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure BDA0002231693940000027
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，重新计算
Figure BDA0002231693940000028
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000029
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点”具体包括：
在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；
或，
在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点”具体包括：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“在当前波形图中选取至少一个搜索区间”具体包括：
在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；
在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；
遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；
将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；
自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：
在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线”具体包括：
将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，T为P8所在周期的波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值，a∈[0.010,0.015]；
“将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线”具体包括：
将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，所述系统包括：第一测量模块，用于任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；
第二测量模块，用于以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
数据处理模块，用于根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块具体用于：获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块具体用于：将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure BDA0002231693940000051
以及ΔY的均值
Figure BDA0002231693940000052
则
Figure BDA0002231693940000053
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述系统还包括：筛选模块，所述筛选模块用于：判断每一ΔX与
Figure BDA0002231693940000054
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，通过第二测量模块重新计算
Figure BDA0002231693940000055
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000056
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure BDA0002231693940000057
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，通过第二测量模块重新计算
Figure BDA0002231693940000058
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000059
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块用于在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点时具体包括：
在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4P作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；
或，
在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点时具体用于：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块在当前波形图中选取至少一个搜索区间时具体用于：
在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；
在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；
遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；
将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；
自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：
在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线时具体用于：将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，T为P8所在周期的波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值，a∈[0.010,0.015]；
第二测量模块将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线时具体用于：将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二测量模块在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统，将ECG信号的R峰作为时间同步信号，以计算两个测量点之间的测量时间差，进而获得动脉硬化指数，在不引入其他设备的情况下，提升计算精度，降低测量成本。
附图说明
图1是本发明一实施方式提供的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法的流程示意图；
图2是本发明一具体示例的ECG信号与波形图的对应关系结构示意图；
图3、图4、6、7分别为本发明不同示例中涉及的波形图的示意图；
图5为本发明具体示例涉及的在波形图中选取搜索区间的示意图；
图8是本发明一具体示例中不同血管波形图与ECG信号结合的示意图；
图9是本发明一实施方式提供的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统的模块示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1所示，本发明一实施方式提供的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，所述方法包括：S1、任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；S2、根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；S3：根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2。
对于步骤S1，不同测量位置通常至相距较远的两处血管位置，本发明具体实施方式中，两处血管位置可分别选定为颈动脉和股动脉，两个测量点P1和P2分别为颈动脉和股动脉血管上的任意一个点。
当两个测量点位置选定后，该两个测量点之间的延展距离可通过多种方式获得，该延展距离L的获得方式为现有技术，在此不做进一步的赘述。需要说明的是，该延展距离L为血流自一个测量点至另一个测量点流通路径所形成的物理延展距离。
ECG信号为是electrocardiogram的缩写，中文含义为心电信号，对于同一用户，其ECG信号固定，如此，采用该ECG信号的R峰作为时间同步信号，可确保获得的时间差ΔT更为精准，且无需引入其他仪器以获得其他参考变量，即可以达到获得测量时间差ΔT的目的。
本发明可实施方式中，步骤S1“以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT”具体包括：S11、获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；S12、获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；S13、根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT。
结合图2所示，在该示例中，ECG信号的一个R峰和在其中一个测量点对应波形图中选取的特征点之间的时间差以t表示。
相应的，在该可实施方式中，所述方法具体包括：将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；计算ΔX的均值
Figure BDA0002231693940000081
以及ΔY的均值
Figure BDA0002231693940000082
则
Figure BDA0002231693940000083
需要说明的是，若在第一波形图和第二波形图中选取的特征标识分别为1个，则无需计算
Figure BDA0002231693940000084
和
Figure BDA0002231693940000085
直接以每个特征点对应的ΔX和ΔY即可以获得ΔT，即在两个波形图中选择的特征标识均为1个时，ΔT＝|ΔX-ΔY|。
本发明较佳实施方式中，当在每一波形图中选取多个特征点时，多个特征点中可能会存在异常参数；本发明较佳实施方式中，为了保证计算的精准度，所述方法还包括：判断每一ΔX与
Figure BDA0002231693940000091
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，重新计算
Figure BDA0002231693940000092
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000093
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；判断每一ΔY与
Figure BDA0002231693940000094
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，重新计算
Figure BDA0002231693940000095
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000096
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
所述第一预设阈值和第二预设阈值均为一设定的已知参数值，其大小与心率信号相关，例如：0.1s，在此不做进一步的赘述。
本发明可实现方式中，所述特征点的选取具有下述4种方式。
第一种实施方式中，采用导数阈值法获得每个波形图中的特征点；结合图3所示，该实施方式中，所述方法具体包括：在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；例如：k2取值范围10％至20％，k1取值为50％。
第二种实施方式中，采用切线交叉法获得每个波形图中的特征点；结合图4所示，该实施方式中，所述方法具体包括：在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
第三、第四种实施方式中，“在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点”具体包括：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点。通过限定搜索区间，可以消除误检，提高检测结果的鲁棒性，提高检测精度。
本发明具体实施方式中，结合图5所示，“在当前波形图中选取至少一个搜索区间”具体包括：M1、在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；M2、在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；M3、遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；M4、将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
对于本发明的第三实施方式中，结合图6所示，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
本发明一具体实施方式中，“将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线”具体包括：将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，a∈[0.010,0.015]；“将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线”具体包括：将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]；通过点拟合，可以去除毛刺，进一步提升检测精度。当然，本发明的第三实施方式中收缩期切线以及舒张期切线的获得也可以参考第二实施方式，即在P8点直接做切线形成收缩期切线，和/或在P9点直接做切线形成舒张期切线，在此不做进一步的赘述。
对于本发明的第四实施方式中，结合图7所示，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
本发明一具体示例中，在用户的PWV功能界面，滚动轨迹球将活动光标移至目标超声图像，结合图8所示，在选定目标后，接收当前图像中ECG信号的R峰时间数据以及(颈/股)动脉血流加速点时间数据，该(颈/股)动脉血流加速点即为上述内容描述的在两个波形图中分别选定的特征点X和Y；进一步的，按上述内容计算可知：在选定的特征点X和Y中存在无效的特征点，将其进行筛选后，获得多个有效的心动周期，需要说明的是，在该示例中，相邻心率信号的R峰之间的间隔称之为一个心动周期。在筛选有效心动周期过程中，可以在波形图中将有效心动周期和无效心动周期以不同颜色和/或不同的标识线进行标识，便于用户观察；进一步的，当筛选完成后，还可以对无效的心动周期进行删除、恢复等操作，在此不做进一步的赘述。最后，通过系统获知的两个测量点之间的距离L，以及上述过程获得的测量时间差ΔT获得脉搏波传播速度PWV，并最终通过D＝(3.57/PWV)2获得动脉硬化指数D。
结合图9所示，本发明一实施方式提供一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，所述测量系统包括：第一测量模块101，第二测量模块103，处理模块200以及筛选模块300。
第一测量模块101用于任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；第二测量模块103用于以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；处理模块200用于根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；以及根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2。
不同测量位置通常至相距较远的两处血管位置，本发明具体实施方式中，两处血管位置可分别选定为颈动脉和股动脉，两个测量点P1和P2分别为颈动脉和股动脉血管上的任意一个点。
当两个测量点位置选定后，该两个测量点之间的延展距离可通过多种方式获得，该延展距离L的获得方式为现有技术，在此不做进一步的赘述。需要说明的是，该延展距离L为血流自一个测量点至另一个测量点流通路径所形成的物理延展距离。
第二测量模块103具体用于：获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT。
结合图2所示，在该示例中，ECG信号的一个R峰和在其中一个测量点对应波形图中选取的特征点之间的时间差以t表示。
相应的，在该可实施方式中，第二测量模块103将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；计算ΔX的均值
Figure BDA0002231693940000121
以及ΔY的均值
Figure BDA0002231693940000122
则
Figure BDA0002231693940000123
需要说明的是，若在第一波形图和第二波形图中选取的特征标识分别为1个，则无需计算
Figure BDA0002231693940000124
和
Figure BDA0002231693940000125
直接以每个特征点对应的ΔX和ΔY即可以获得ΔT，即在两个波形图中选择的特征标识均为1个时，ΔT＝|ΔX-ΔY|。
本发明较佳实施方式中，当在每一波形图中选取多个特征点时，多个特征点中可能会存在异常参数；本发明较佳实施方式中，为了保证计算的精准度，筛选模块300用于判断每一ΔX与
Figure BDA0002231693940000126
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，通过第二测量模块103重新计算
Figure BDA0002231693940000127
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure BDA0002231693940000128
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；判断每一ΔY与
Figure BDA0002231693940000129
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，通过第二测量模块103重新计算
Figure BDA00022316939400001210
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure BDA00022316939400001211
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
所述第一预设阈值和第二预设阈值均为一设定的已知参数值，其大小与心率信号相关，例如：0.1s，在此不做进一步的赘述。
本发明可实现方式中，所述特征点的选取具有下述4种方式。
第一种实施方式中，采用导数阈值法获得每个波形图中的特征点；结合图3所示，该实施方式中，第二测量模块103用于在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；例如：k2取值范围10％至20％，k1取值为50％。
第二种实施方式中，采用切线交叉法获得每个波形图中的特征点；结合图4所示，该实施方式中，第二测量模块103用于在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
第三、第四种实施方式中，第二测量模块103在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点时具体用于：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点。
本发明具体实施方式中，结合图5所示，第二测量模块103在当前波形图中选取至少一个搜索区间时具体用于：在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
对于本发明的第三实施方式中，结合图6所示，第二测量模块103在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
本发明一具体实施方式中，“将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线”具体包括：将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，a∈[0.010,0.015]；“将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线”具体包括：将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]；通过点拟合，可以去除毛刺，进一步提升检测精度。
对于本发明的第四实施方式中，结合图7所示，第二测量模块103在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的测量系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施方式中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本发明的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统，将ECG信号的R峰作为时间同步信号，以计算两个测量点之间的测量时间差，进而获得动脉硬化指数，在不引入其他设备的情况下，提升计算精度，降低测量成本。
在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的测量系统，系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的测量系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本申请各个实施方式中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以2个或2个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读寄存器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取寄存器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；
根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2；
其中，“以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT”具体包括：
获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT；
其中，“在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点”具体包括：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点；
其中，“在当前波形图中选取至少一个搜索区间”具体包括：
在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；
在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；
遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；
将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；
自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
2.根据权利要求1所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法具体包括：
将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure FDA0003567119770000021
以及ΔY的均值
Figure FDA0003567119770000022
则
Figure FDA0003567119770000023
3.根据权利要求2所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：判断每一ΔX与
Figure FDA0003567119770000024
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，重新计算
Figure FDA0003567119770000025
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000026
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure FDA0003567119770000027
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，重新计算
Figure FDA0003567119770000028
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000029
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
4.根据权利要求1所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：
在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
5.根据权利要求4所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，“将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线”具体包括：将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，T为P8所在周期的波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值，a∈[0.010,0.015]；
“将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线”具体包括：将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]。
6.根据权利要求1所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，“在每个搜索区间中选取一个特征点”具体包括：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
7.一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；
根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2；
其中，“以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT”具体包括：
获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT；
其中，“在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点”具体包括：
在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；
或，
在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
8.根据权利要求7所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法具体包括：
将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure FDA0003567119770000041
以及ΔY的均值
Figure FDA0003567119770000042
则
Figure FDA0003567119770000043
9.根据权利要求8所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：判断每一ΔX与
Figure FDA0003567119770000044
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，重新计算
Figure FDA0003567119770000045
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000046
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure FDA0003567119770000047
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，重新计算
Figure FDA0003567119770000048
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000049
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
10.一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，所述系统包括：
第一测量模块，用于任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；
第二测量模块，用于以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
数据处理模块，用于根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2；
其中，第二测量模块具体用于：获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT；
其中，第二测量模块在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点时具体用于：在当前波形图中选取至少一个搜索区间，并在每个搜索区间中选取一个特征点；
其中，第二测量模块在当前波形图中选取至少一个搜索区间时具体用于：
在当前波形图中计算所有非零点的平均值，将其以A1表示；
在当前波形图中选取波谷低于A1值的波作为候选波，以及计算当前波形图中大于A1值的波的平均值，将其以A2表示；
遍历候选波并剔除波峰小于A2值的波，以剩余的每一波峰对应每一个周期；
将每一波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值以T表示；
自每一周期的波峰向前移动T*k3作为每一搜索区间的起始点，将其对应周期的波峰作为每一搜索区间的结束点，其中，k3∈[0.125,0.3]。
11.根据权利要求10所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，第二测量模块具体用于：将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure FDA0003567119770000061
以及ΔY的均值
Figure FDA0003567119770000062
则
Figure FDA0003567119770000063
12.根据权利要求11所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，所述系统还包括：筛选模块，所述筛选模块用于：判断每一ΔX与
Figure FDA0003567119770000064
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，通过第二测量模块重新计算
Figure FDA0003567119770000065
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000066
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure FDA0003567119770000067
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，通过第二测量模块重新计算
Figure FDA0003567119770000068
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000069
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
13.根据权利要求10所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，第二测量模块在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：
在每一搜索区间中查找具有最大一阶导数的点P8，将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线；在P8点对应的周期中查找舒张期最低的点P9，将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P10，选定P10为当前波形的特征点。
14.根据权利要求13所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，第二测量模块将P8点及其两侧的点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线时具体用于：将P8点及其两侧各n1个点进行拟合以在P8点处形成收缩期切线，n1＝(T/Δt)*a，其中，Δt为时间分辨率，T为P8所在周期的波峰至其相邻的下一个波峰之间的时间差的绝对值，a∈[0.010,0.015]；
第二测量模块将P9点及其前面的点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线时具体用于：将P9点及其前面的n2个点进行拟合以在P9点处形成舒张期切线，n2＝(T/Δt)*b，其中，b∈[0.005,0.010]。
15.根据权利要求10所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，第二测量模块在每个搜索区间中选取一个特征点时具体用于：在每一个搜索区间中查找获取该搜索区间内最大的一阶导数N，自当前搜索区间的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于0.5*N的点P11，自P11开始向后查找，直至一阶导数不满足大于0.2*N的条件为止，将最后一个一阶导数大于0.2*N的点p12作为当前波形的特征点。
16.一种基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，所述系统包括：
第一测量模块，用于任意获取不同测量位置的两个测量点P1和P2，并记录两个测量点P1和P2之间的延展距离L；
第二测量模块，用于以ECG信号的R峰作为时间同步信号获取两个测量点之间的测量时间差ΔT；
数据处理模块，用于根据延展距离L和测量时间差ΔT获取脉搏波传播速度PWV；PWV＝L/ΔT；根据脉搏波传播速度PWV获取动脉硬化指数D，D＝(3.57/PWV)2；
其中，第二测量模块具体用于：获取每个测量点处的波形图，并在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点；
获取每一个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差；
根据获得的多个特征点与ECG信号的R峰之间的时间差获得ΔT；
其中，第二测量模块在每个测量点所对应的波形图中选取至少一个特征点时具体用于：
在当前波形图中查找至少一个最大的一阶导数M，自当前一阶导数M的舒张末期开始向前查找第一个一阶导数大于k1*M的点P3，自P3开始向后查找，直至一阶导数不满足大于k2*M的条件为止，将最后一个一阶导数大于k2*M的点p4作为当前波形的特征点，其中，0<k2<k1<1；
或，
在当前波形图中查找至少一个具有最大一阶导数的点P5，在P5点做切线，标识为收缩期切线；在P5点对应的周期中查找舒张期最低的点P6，在P6点做切线，标识为舒张期切线；计算收缩期切线和舒张期切线的交点P7，选定P7为当前波形的特征点。
17.根据权利要求16所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，第二测量模块具体用于：将测量点P1对应的波形图标识为第一波形图，将测量点P2对应的波形图标识为第二波形图；
将在第一波形图中选择的特征点以特征点X标识，将在第二波形图中选择的特征点以特征点Y标识；
将每一特征点X与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔX标识，将每一特征点Y与其对应按照相同规则选取的ECG信号的R峰的差值以ΔY标识；
计算ΔX的均值
Figure FDA0003567119770000081
以及ΔY的均值
Figure FDA0003567119770000082
则
Figure FDA0003567119770000083
18.根据权利要求17所述的基于超声设备获得动脉硬化指标的测量系统，其特征在于，所述系统还包括：筛选模块，所述筛选模块用于：判断每一ΔX与
Figure FDA0003567119770000084
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔX无效，排除无效的ΔX后，通过第二测量模块重新计算
Figure FDA0003567119770000085
并在确认每一ΔX与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000086
差值绝对值均不大于第一预设阈值时，结束计算；
判断每一ΔY与
Figure FDA0003567119770000087
的差值绝对值是否大于第一预设阈值，若是，确定当前ΔY无效，排除无效的ΔY后，通过第二测量模块重新计算
Figure FDA0003567119770000088
并在确认每一ΔY与重新计算获得的
Figure FDA0003567119770000089
差值绝对值均不大于第二预设阈值时，结束计算。
CN201910969825.7A 2019-07-19 2019-10-12 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统 Active CN110652318B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2019106549405 2019-07-19
CN201910654940 2019-07-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110652318A CN110652318A (zh) 2020-01-07
CN110652318B true CN110652318B (zh) 2022-09-13

Family

ID=69040790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910969825.7A Active CN110652318B (zh) 2019-07-19 2019-10-12 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4000530A4 (zh)
CN (1) CN110652318B (zh)
WO (1) WO2021012561A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110652318B (zh) * 2019-07-19 2022-09-13 飞依诺科技股份有限公司 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统
CN114494100A (zh) * 2020-10-26 2022-05-13 无锡祥生医疗科技股份有限公司 脉搏波速度的测量方法及超声设备
CN113297943B (zh) * 2021-05-18 2022-12-02 北京远舢智能科技有限公司 基于混合现实的设备辅助控制技术
CN114027847B (zh) * 2021-11-17 2023-05-05 湖南万脉医疗科技有限公司 一种基于时频分析的心电信号分析方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06261899A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Hitachi Ltd 超音波装置
JPH10305018A (ja) * 1997-05-06 1998-11-17 Nippon Colin Co Ltd 脈波伝播速度情報測定装置
US6565515B2 (en) * 1999-05-06 2003-05-20 Colin Corporation Pulse-wave-propagation-velocity-relating-information obtaining apparatus and blood-pressure-index measuring apparatus
JP2007014684A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Motoharu Hasegawa 動脈硬化度評価装置および動脈硬化指数算出プログラム
EP1921987A2 (en) * 2005-08-26 2008-05-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Measurement of pulse wave velocity
CN102170821B (zh) * 2008-10-01 2013-08-07 株式会社Irumedi 心血管分析装置
JP5644325B2 (ja) * 2010-09-28 2014-12-24 オムロンヘルスケア株式会社 血圧情報測定装置および該装置での動脈硬化度の指標の算出方法
RU2511059C1 (ru) * 2012-12-25 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский кардиологический научно-производственный комплекс" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "РКНПК" Минздрава России) Способ выявления повышенной жесткости аорты у пациентов с кардиопатологиями
CN103989462B (zh) * 2014-04-04 2016-03-16 辛勤 一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法
CN104173030A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 北京航空航天大学 一种抗波形变化干扰的脉搏波起始点实时检测方法及其应用
JP6582199B2 (ja) * 2015-05-25 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 血圧計測装置及び血圧計測方法
TWI535416B (zh) * 2015-06-02 2016-06-01 國立中央大學 非侵入且非加壓式血壓波量測裝置及方法
CN105147269B (zh) * 2015-06-16 2017-10-13 江苏斯坦德利医疗科技有限公司 一种无创连续血压测量方法
JP6854612B2 (ja) * 2015-10-06 2021-04-07 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 生体情報測定装置及び生体情報測定方法並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN106798547A (zh) * 2016-12-29 2017-06-06 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 一种基于统计的臂踝脉搏波延时的计算方法
US20190059752A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Planexta, Inc. Method and apparatus for cuff less blood pressure monitoring based on simultaneously measured ECG and PPG signals designed in wristband form for continuous wearing
CN110881967A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 深圳市迈迪优科技有限公司 一种无创多节段外周动脉血管弹性功能检测方法及其仪器
CN109730723B (zh) * 2019-03-11 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 确定脉搏传输时间的方法、动脉硬化检测设备及系统
CN110652318B (zh) * 2019-07-19 2022-09-13 飞依诺科技股份有限公司 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP4000530A4 (en) 2023-08-02
EP4000530A1 (en) 2022-05-25
WO2021012561A1 (zh) 2021-01-28
CN110652318A (zh) 2020-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110652318B (zh) 基于超声设备获得动脉硬化指标的测量方法及系统
US11883138B2 (en) Cardiac cycle-based diagnostic systems and methods
EP2395908B1 (en) Detection of parameters in cardiac output related waveforms
JP5591873B2 (ja) 画像データに基づく医療画像の選択
JP7136493B2 (ja) 圧力センサと造影画像に基づき冠血流予備量比を計算する方法
JP2021504059A (ja) 医療画像シーケンスに基づくプラーク安定性指標の高速計算方法及びシステム
JP4981938B2 (ja) 診断支援装置、冠動脈解析プログラムおよび冠動脈解析方法
JP3194741B2 (ja) 自動デジタルイメージ定量化システム
KR20080091350A (ko) 자동 초음파 도플러 측정
JP2015512292A (ja) マルチプルイメージデータループを獲得して分析する方法及びシステム
US20130158403A1 (en) Method for Obtaining a Three-Dimensional Velocity Measurement of a Tissue
JP2003079627A (ja) 心臓壁運動評価装置
Lee et al. ECG waveform analysis by significant point extraction: I. Data reduction
CN102958448B (zh) 医用图像诊断装置以及心脏测量值显示方法
CN112438735B (zh) 一种心电图p波检测方法、分析装置以及存储介质
Almeida et al. Hemodynamic features extraction from a new arterial pressure waveform probe
CN112494021A (zh) 主动脉压力波形图像的生成方法及存储介质
JP2008173387A (ja) 超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び超音波画像処理プログラム
CN116831623B (zh) 超声图像校正方法和装置、电子设备和存储介质
CN117281529B (zh) 一种心电图波形数据智能处理方法
JP7483843B2 (ja) 最小の遠位側圧力／動脈圧（ｐｄ／ｐａ）比を決定することによって心臓系を評価するためのシステム及び方法
Salih et al. High-speed approach for delineating P and T waves characteristics in electrocardiogram signal
CN116407132A (zh) 一种r波定位方法及基于r波的q、s、t波定位方法
JP2014050536A (ja) 超音波診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 215123 5th floor, building a, 4th floor, building C, No. 27, Xinfa Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province

Applicant after: Feiyinuo Technology Co.,Ltd.

Address before: 215123 5th floor, building a, 4th floor, building C, No. 27, Xinfa Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province

Applicant before: Feiyinuo Technology (Suzhou) Co.,Ltd.

Address after: 215123 5th floor, building a, 4th floor, building C, No. 27, Xinfa Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province

Applicant after: Feiyinuo Technology (Suzhou) Co.,Ltd.

Address before: 215123 5th floor, building a, 4th floor, building C, No. 27, Xinfa Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province

Applicant before: VINNO TECHNOLOGY (SUZHOU) Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant