CN113598724A - 用于评估心血管自主神经功能的装置 - Google Patents

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CN113598724A CN202111032610.6A CN202111032610A CN113598724A CN 113598724 A CN113598724 A CN 113598724A CN 202111032610 A CN202111032610 A CN 202111032610A CN 113598724 A CN113598724 A CN 113598724A
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Abstract

本发明涉及一种用于评估心血管自主神经功能的装置，包括：生理信号采集单元，用于采集所述被检者的生理信号，所述生理信号包括脉搏波信号；计算单元，用于根据所述生理信号计算所述被检者的脉搏波传导时间，并且计算所述脉搏波传导时间在一预定时间段内的变异系数；以及评估单元，用于根据所述变异系数确定所述被检者的心血管自主神经功能评估结果，其中，当所述变异系数在标准范围之内时，所述心血管自主神经功能评估结果为正常，当所述变异系数在所述标准范围之外时，所述心血管自主神经功能评估结果为异常。采用本发明的装置评估心血管自主神经功能，过程简单、快速，结果准确，具有较高的参考价值。

Description

用于评估心血管自主神经功能的装置
技术领域
本发明主要涉及医疗仪器领域，具体地涉及一种用于评估心血管自主神经功能的装置。
背景技术
心脏射血的力量以压力波的形式沿动脉下传，其速度受到血压和动脉僵硬度(血管老化水平)的影响。通过记录体表两个动脉搏动点的脉搏波形，计算脉搏波到达该两个搏动点的时间差可以获得脉搏传导时间(Pulse Transit Time,PTT)或脉搏波传导时间(Pulse wave Transit Time)。测量并估计两个搏动点之间的脉搏波传导距离差，记录一段时间的PTT，可以获得脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity,PWV)。脉搏波传导速度可以用于评价动脉硬化的程度，尤其是颈动脉-股动脉脉搏波传导速度，被作为评价高血压的靶器官损害的重要指标。然而，随着年龄的增加以及血管的老化，脉搏波传导速度对不良结局的预测能力降低。在临床上期望有更加精确、有效地的预测指标，对心血管系统相关的健康状态给出准确的评估，从而提示高风险人员尽早采取预防措施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有效评估心血管自主神经功能的装置。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种用于评估心血管自主神经功能的装置，其特征在于，包括：生理信号采集单元，用于采集所述被检者的生理信号，所述生理信号包括脉搏波信号；计算单元，用于根据所述生理信号计算所述被检者的脉搏波传导时间，并且根据下面的公式计算所述脉搏波传导时间在一预定时间段内的变异系数：
Figure BDA0003245756490000021
Figure BDA0003245756490000022
其中，PTT表示脉搏波传导时间，
Figure BDA0003245756490000023
表示PTT在所述预定时间段内的平均值，n表示在所述预定时间段内所获得的脉搏波传导时间PTT的个数，SD表示n个所述脉搏波传导时间的标准差，PTTCV表示所述变异系数；以及评估单元，用于根据所述变异系数确定所述被检者的心血管自主神经功能评估结果，其中，当所述变异系数在标准范围之内时，所述心血管自主神经功能评估结果为正常，当所述变异系数在所述标准范围之外时，所述心血管自主神经功能评估结果为异常。
在本发明的一实施例中，所述标准范围是≤6％。
在本发明的一实施例中，所述计算单元还用于根据下面的公式计算心血管自主神经功能评分：
Figure BDA0003245756490000024
Figure BDA0003245756490000025
Riskindividual＝Riskbase+βPTTCV×log2PTTCVi，
Figure BDA0003245756490000026
Riskmean＝Riskbase+βPTTCV×log2PTTCVm，
其中，RelativeRisk表示所述心血管自主神经功能评分，AbsoluteRisk表示绝对风险，AbsoluteRiskPTTCVi表示根据受检者i的变异系数PTTCVi计算得到的绝对风险，AbsoluteRiskPTTCV6表示PTTCV＝6％时计算得到的绝对风险，AR表示根据人群研究所得到的存活者比例，Riskindividual表示个体风险，Riskbase表示基准风险，m表示基准风险因素的个数，Fj表示第j个基准风险因素，βj表示根据人群研究所得到的对应于基准风险因素Fj的参数，Riskmean表示平均风险，βPTTCV表示PTTCV作为风险因素所对应的参数，PTTCVm表示PTTCV在人群中的中位数；所述评估单元还用于根据所述心血管自主神经功能评分确定所述心血管自主神经功能评估结果，其中，当所述心血管自主神经功能评分小于等于预设阈值时，所述心血管自主神经功能评估结果为正常，当所述心血管自主神经功能评分大于预设阈值时，所述心血管自主神经功能评估结果为异常。
在本发明的一实施例中，所述计算单元还用于根据下面的公式计算所述个体风险Riskindividual和所述基准风险Riskbase：
Riskindividual＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD+βPTTCV×log2PTTCVi，
Riskbase＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD，
其中，所述基准风险因素包括年龄、性别、体重指数、平均动脉压、心率、总胆固醇、糖尿病、降压治疗、吸烟和既往心血管病，βage对应于年龄，βmale对应于是否为男性，βBMI对应于体重指数，βMAP对应于平均动脉压，βHR对应于心率，βTG对应于总胆固醇，βDM对应于是否为糖尿病，βAHT对应于是否进行降压治疗，βSMOKING对应于是否正在吸烟，βCVD对应于是否具有既往心血管病，βPTTCV对应于所述变异系数。
在本发明的一实施例中，所述预设阈值等于1。
在本发明的一实施例中，所述正常包括优秀，所述异常包括良好、中等和较差，其中，当心血管自主神经功能评分≤1，所述心血管自主神经功能评估结果为优秀，当1＜心血管自主神经功能评分≤1.2，所述心血管自主神经功能评估结果为良好，当1.2＜心血管自主神经功能评分≤1.4，所述心血管自主神经功能评估结果为中等，当心血管自主神经功能评分＞1.4，所述心血管自主神经功能评估结果为较差。
在本发明的一实施例中，所述正常包括优秀，所述异常包括良好、中等和较差，其中，当0＜PTTCV≤6％，所述心血管自主神经功能评估结果为优秀，当6％＜PTTCV≤9％，所述心血管自主神经功能评估结果为良好，当9％＜PTTCV≤13％，所述心血管自主神经功能评估结果为中等，当PTTCV＞13％，所述心血管自主神经功能评估结果为较差。
在本发明的一实施例中，所述生理信号还包括心电信号，所述计算单元还用于根据所述心电信号和所述脉搏波信号计算所述脉搏波传导时间。
在本发明的一实施例中，所述生理信号采集单元还用于同时采集所述被检者的颈动脉脉搏波和股动脉脉搏波，所述计算单元还用于根据所述颈动脉脉搏波和所述股动脉脉搏波计算所述脉搏波传导时间。
在本发明的一实施例中，所述生理信号采集单元包括至少1个压力探头，所述压力探头用于采集所述脉搏波信号。
在本发明的一实施例中，所述预定时间段的范围包括10-30秒。
在本发明的一实施例中，还包括输出单元，用于输出所述心血管自主神经功能评估结果。
本发明的用于评估心血管自主神经功能的装置，通过采集生理信号获得被检者的脉搏波传导时间及变异系数，通过该变异系数即可对被检者的心血管自主神经功能进行评估，过程简单、快速，结果准确，具有较高的参考价值。由于在研究过程中已经考虑到了各种与心血管自主神经功能相关的基准风险因素，在采用本发明的装置评估心血管自主神经功能时，无需输入被检者的其他信息，使评估过程简单易行，更加有利于应用于大规模的人群，以起到提前预测风险，提前干预的有益效果。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置的框图；
图2是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置中的生理信号采集单元从人体采集生理信号的采集点位置示意图；
图3A-3C是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置中的计算单元计算脉搏波传导时间的三种方法。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
自主神经是由人体中枢神经传出的控制内脏活动的神经纤维，也被称为植物神经，能调节内脏、心血管平滑肌、心肌和腺体等的活动。自主神经系统包括交感神经系统和副交感神经系统，在正常情况下这两个功能相反的系统互相制约平衡。心血管疾病通常伴随着心血管自主神经病变。当心血管自主神经功能发生紊乱时，通常表现出心率、血压、血管功能等异常。本发明在研究中发现，脉搏波传导时间的变异系数与心血管自主神经的病变具有密切联系。通过大量的临床试验研究，获得脉搏波传导时间与心血管自主神经功能之间的分层关系，在忽略个体因素的情况下，仍然可以准确的对心血管自主神经功能进行评估，评定被检者的风险等级。
图1是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置的框图。参考图1所示，该实施例的装置100包括生理信号采集单元110、计算单元120和评估单元130。
其中，生理信号采集单元110用于采集被检者的生理信号，生理信号包括脉搏波信号。本发明对于如何采集脉搏波信号不做限制。具体地，可以采用压迫式和非压迫式两类方法来采集脉搏波信号，该两类方法所采用的采集设备也有所不同。压迫式方法包括传统的血压测量用的袖带法，以及血管压平测量法(Applanation tonometry)等。非压迫式方法包括采用基于光电技术的例如光电容积描记(Photoplethysmography,PPG)等方法。都可以获得可以用于计算脉搏波传导时间用的脉搏波。
在一些实施例中，该生理信号还包括心电信号，此时，计算单元120还用于根据该心电信号和脉搏波信号计算脉搏波传导时间。
在一些实施例中，该生理信号采集单元110用于同时采集被检者的颈动脉脉搏波和股动脉脉搏波，此时，计算单元120用于根据颈动脉脉搏波和股动脉脉搏波计算脉搏波传导时间。
图2是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置中的生理信号采集单元从人体采集生理信号的采集点位置示意图。在图2中用空心圆表示可以采用上述的任意方法测量脉搏波的位置，CA表示颈动脉(Carotid Artery)，BA表示肱动脉(BrachialArtery)，FA表示股动脉(Femoral Artery)，TA表示胫骨动脉(Tibial Artery)。在图2中用实心圆表示可以采用可穿戴设备采集脉搏波的位置，其中，EW表示耳饰或耳机等用于耳部的可穿戴设备，UW表示臂带式可穿戴设备，WW表示腕带式可穿戴设备，AW表示脚环式可穿戴设备。本领域技术人员可以根据上述脉搏波的采集点位置的特点来设置所要采用的脉搏波采集设备或方法。
本发明的装置100中的生理信号采集单元110可以包括采集上述各个位置的脉搏波信号的相应设备，根据具体需要来设置，本发明对所涉及设备的数量、种类不做限制。
在一些实施例中，生理信号采集单元110包括至少1个压力探头，该压力探头用于采集脉搏波信号。该压力探头可以用于根据血管压平测量法测量及采集脉搏波信号。
需要说明，本发明的装置100在被检者处于静息状态下采用生理信号采集单元110来采集该被检者的生理信号。
参考图1所示，计算单元120用于根据生理信号计算被检者的脉搏波传导时间，并且根据下面的公式(1)和(2)计算脉搏波传导时间在一预定时间段内的变异系数：
Figure BDA0003245756490000071
Figure BDA0003245756490000072
其中，PTT表示脉搏波传导时间，
Figure BDA0003245756490000073
表示PTT在预定时间段内的平均值，n表示在预定时间段内所获得的脉搏波传导时间PTT的个数，SD表示n个脉搏波传导时间的标准差，PTTCV表示变异系数。
本发明对如何根据生理信号计算脉搏波传导时间的方法不做限制。以下举例说明三种获得脉搏波传导时间的方法。
图3A-3C是本发明一实施例的用于评估心血管自主神经功能的装置中的计算单元计算脉搏波传导时间的三种方法。
参考图3A所示，该方法采用同步测量的心电信号ECG和脉搏波信号PW共同确定脉搏波传导时间△T_R_F1。其中，对如何获得ECG信号不做限制。在一些实施例中，该ECG信号是I导联ECG信号。该脉搏波信号PW是采用血管压平测量法由外周动脉搏动点所采集的脉搏波，该外周动脉搏动点指远离心脏的动脉位置，如图2中的TA、FA、BA等。通过对ECG信号和脉搏波信号PW进行特征点识别，分别获得ECG信号的R波顶点的时刻T_R1和脉搏波信号PW的波脚的时刻T_F1，计算脉搏波传导时间△T_R_F1＝T_F1-T_R1。本发明对识别R波顶点和PW的波脚的方法不做限制。在一些实施例中，采用正交切线法确定PW的波脚。
参考图3B所示，该方法采用同步测量的心电信号ECG和脉搏波信号PPG共同确定脉搏波传导时间△T_R_F2。其中，对如何获得ECG信号不做限制。在一些实施例中，该ECG信号是I导联ECG信号。该脉搏波信号PPG是采用PPG传感器所获得。本发明对PPG信号的采集位置不做限制。通过对ECG信号和脉搏波信号PPG进行特征点识别，分别获得ECG信号的R波顶点的时刻T_R2和脉搏波信号PPG的波脚的时刻T_F2，计算脉搏波传导时间△T_R_F2＝T_F2-T_R2。本发明对识别R波顶点和PPG的波脚的方法不做限制。在一些实施例中，以PPG信号上升段中，上升高度为该周期内PPG信号高度的25％处作为PW的波脚。
参考图3C所示，该方法采用同步测量的两路脉搏波信号PW_A和PW_B来确定脉搏波传导时间△T_A_B。其中，脉搏波信号PW_A和PW_B可以是采用相同的方法在不同位置所测量得到的两路脉搏波信号。例如，采用血管压平测量法在颈动脉测量得到PW_A，同时采用血管压平测量法在股动脉测量得到PW_B。通过确定该两路脉搏波信号PW_A和PW_B的波脚T_F_A和T_F_B，计算脉搏波传导时间△T_A_B＝T_F_B-T_F_A。在其他的实施例中，脉搏波信号PW_A和PW_B可以是同时采用PPG方法测量获得的PPG信号。
图3A-3B所示仅为示例，不用于限制本发明的计算单元120计算脉搏波传导时间的具体方法。
在一些实施例中，该预定时间段的范围包括10-30秒。在本发明的实施例中，为计算脉搏波传导时间，需要至少10秒的有效生理信号。为了确保获得足够的生理信号，通过生理信号采集单元110采集10-30秒的生理信号，计算单元120根据该生理信号计算获得在该预设时间段内的n个脉搏波传导时间，并进一步地计算获得变异系数PTTCV。
根据本发明的装置100，可以在很短的时间内计算获得脉搏波传导时间以及变异系数PTTCV，从而可以快速得出该被检者的心血管自主神经功能评估结果。
参考图1所示，评估单元130用于根据变异系数PTTCV确定被检者的心血管自主神经功能评估结果，其中，当变异系数PTTCV在标准范围之内时，心血管自主神经功能评估结果为正常，当变异系数PTTCV在标准范围之外时，心血管自主神经功能评估结果为异常。
本发明对标准范围不做限制。该标准范围可以是根据大数据的人群调查所得到的数据，使其可以适用于对普遍人群的心血管自主神经功能的评估。
在优选实施例中，该标准范围是≤6％。以下说明确定该标准范围的研究过程。
本发明在一个纳入了1181名60岁以上老年人的前瞻性队列中评估了PTTCV和死亡的关联。研究参与者基线时均无房颤或其他显著心律不齐。表1列出了该研究人群的其他基线采集信息。
表1：纳入队列基线资料
Figure BDA0003245756490000081
Figure BDA0003245756490000091
在表1中，第一列为用于Cox模型中的变量，第二列为对应于各个变量的数值。对于以X(X1)表示的数据，X表示均值或数值，X1表示X占总数的比例；对于以Y(Y1-Y2)表示的数据，Y表示均值，Y1表示第25百分位数，Y2表示第75百分位数。例如，该研究人群中包括498名男性，占到总人数的42.2％；平均年龄为75.6岁，第25百分位和第75百分位的年龄分别为72.2岁和79.1岁。表1中所示的平均动脉压指1/3的收缩压与2/3的舒张压之和。颈-股PTT表示采用血管压平测量法在颈动脉CA和股动脉FA处同步测量获得脉搏波信号，如图3C所示，并根据该两路脉搏波信号所计算获得的脉搏波传导时间。
表1中的颈-股PTT SD表示根据公式(2)计算得到的颈-股PTT的标准差，单位是ms。颈-股PTT CV表示根据公式(1)计算得到的颈-股PTT的变异系数，单位是％。在本发明的相关研究中，采用血管压平测量法(SphgmoCor,Actor Medical,Australia)测量颈-股PTT。
根据研究数据建立了多变量Cox模型，发现在颈-股脉搏波传导速度和其他传统危险因素基础上，颈-股PTT CV进一步增加了死亡风险预测基于人群平均风险水平。通过校正个体基线心血管危险因素水平后，本研究发现PTTCV在小于等于6％时不显著增加死亡风险，提示在此时自主神经功能状态不显著增加死亡风险，从而提示此时自主神经功能状态正常。而当PTTCV大于6％时，死亡风险逐渐提高，提示此时自主神经功能状态发生异常。
基于上述的研究成果，本发明一实施例的装置100中的计算单元120还用于根据下面的公式计算心血管自主神经功能评分RelativeRisk：
Figure BDA0003245756490000101
Figure BDA0003245756490000102
RiSkindividual＝RiSkbase+βPTTcv×log2PTTCVi (5)
Figure BDA0003245756490000103
Riskmean＝Riskbase+βPTTcy×log2PTTCVm (7)
其中，RelativeRisk表示心血管自主神经功能评分，AbsoluteRisk表示绝对风险，AbsoluteRiskPTTCVi表示根据受检者i的变异系数PTTCVi计算得到的绝对风险，AbsoluteRiskPTTCV6表示PTTCV＝6％时计算得到的绝对风险，AR表示根据人群研究所得到的存活者比例，Riskindividual表示个体风险，Riskbase表示基准风险，m表示基准风险因素的个数，Fj表示第j个基准风险因素，βj表示根据人群研究所得到的对应于基准风险因素Fj的参数，Riskmean表示平均风险，βPTTCV表示PTTCV作为风险因素所对应的参数，PTTCVm表示PTTCV在人群中的中位数。
在该实施例中，评估单元130还用于根据心血管自主神经功能评分RelativeRisk确定心血管自主神经功能评估结果，其中，当心血管自主神经功能评分RelativeRisk小于等于预设阈值Th时，心血管自主神经功能评估结果为正常，当心血管自主神经功能评分RelativeRisk大于预设阈值Th时，心血管自主神经功能评估结果为异常。
由于本发明的研究发现，PTTCV＝6％可以作为自主神经功能是否正常的分界线。因此以AbsoluteRiskPTTCV6作为一个基准，当受检者i的绝对风险AbsoluteRiskPTTCVi等于AbsoluteRiskPTTCV6时，使RelativeRisk等于预设阈值Th。则对于任意的受检者i，若根据其绝对风险计算获得的心血管自主神经功能评分RelativeRisk小于等于该预设阈值Th，其心血管自主神经功能评估结果为正常；若根据其绝对风险计算获得的心血管自主神经功能评分RelativeRisk大于该预设阈值Th，其心血管自主神经功能评估结果为异常。
根据本发明的研究结果，该研究经过中位随访时间10.2年后，427人(36.2％)死亡。上述公式(4)中的存活者比例AR具体地为：
AR＝(1181-427)/1181＝0.6384419983。
在一些实施例中，基准风险因素F包括年龄、性别、体重指数、平均动脉压、心率、总胆固醇、糖尿病、降压治疗、吸烟和既往心血管病。如表1中所示。则上述的公式(5)和(6)分别对应于下面的公式(8)和(9)：
Riskindividual＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD+βPTTCV×log2PTTCVi (8)
Riskbase＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD (9)
其中，βage对应于年龄age，βmale对应于是否为男性male，βBMI对应于体重指数BMI，βMAP对应于平均动脉压MAP，βHR对应于心率HR，βTG对应于总胆固醇TG，βDM对应于是否为糖尿病DM，βAHT对应于是否进行降压治疗AHT，βSMOKING对应于是否正在吸烟SMOKING，βCVD对应于是否具有既往心血管病CVD，βPTTCV对应于所述变异系数PTTCV。
根据本发明的研究结果，基于人群研究获得的参数β的具体数值包括：βage＝0.095957，βmale＝0.388983，βBMI＝-0.051963，βMAP＝0.008400，βHR＝0.008681，βTG＝-0.102212，βDM＝0.622083，βAHT＝0.004911，βSMOKING＝0.165456，βCVD＝-0.102455，βPTTCV＝0.301395。
在一些实施例中，设定预设阈值等于1。则评估单元130根据上述的公式(3-9)计算获得心血管自主神经功能评分RelativeRisk，当RelativeRisk≤1，表示心血管自主神经功能评估结果为正常；当RelativeRisk＞1，表示心血管自主神经功能评估结果为异常。
根据本发明的研究结果，基于研究人群的平均风险以及公式(9)，得Riskbase＝-0.68595619，并且PTTCV在人群中的中位数PTTCVm＝7.5，由此计算平均风险如下：
Riskmean＝-068595619+0.301395*log27.5＝0.1901653
基于本研究中的PTTV分布，以及上述的公式(3-9)获得了PTTV从4％(人群第5百分位)到16％(第95百分位)的绝对风险AbsoluteRisk和心血管自主神经功能评分RelativeRisk，如表2所示。
表2：
Figure BDA0003245756490000111
Figure BDA0003245756490000121
根据上述的研究结果，在一些实施例中，根据PTTCV将心血管自主神经功能评估结果分为多个层次。其中，在正常结果中包括优秀，在异常结果中包括良好、中等和较差等三个层次。当0<PTTCV≤6％，心血管自主神经功能评估结果为优秀，当6％<PTTCV≤9％，心血管自主神经功能评估结果为良好，当9％<PTTCV≤13％，心血管自主神经功能评估结果为中等，当PTTCV>13％，心血管自主神经功能评估结果为较差。
根据上述的研究结果，在一些实施例中，根据心血管自主神经功能评分RelativeRisk将心血管自主神经功能评估结果分为多个层次。其中，在正常结果中包括优秀，在异常结果中包括良好、中等和较差等三个层次。当RelativeRisk≤1，心血管自主神经功能评估结果为优秀，当1<RelativeRisk≤1.2，心血管自主神经功能评估结果为良好，当1.2<RelativeRisk≤1.4，心血管自主神经功能评估结果为中等，当RelativeRisk>1.4，心血管自主神经功能评估结果为较差。该分层结果与采用PTTCV进行分层的结果相对应。
参考图1所示，在一些实施例中，该装置100还包括输出单元140，用于输出该心血管自主神经功能评估结果。本发明对输出单元140输出该心血管自主神经功能评估结果的方式不做限制。该输出单元140可以包括显示屏，将心血管自主神经功能评估结果显示在该显示屏上。该输出单元140还可以采用语音、视觉等各种方式输出心血管自主神经功能评估结果，使被检者及操作者获知该心血管自主神经功能评估结果，还可以采用有线或无线的方式将该心血管自主神经功能评估结果输出至其他设备，例如移动终端等。
本发明的用于评估心血管自主神经功能的装置，通过采集生理信号获得被检者的脉搏波传导时间及变异系数，通过该变异系数即可对被检者的心血管自主神经功能进行评估，过程简单、快速，结果准确，具有较高的参考价值。由于在研究过程中已经考虑到了各种与心血管自主神经功能相关的基准风险因素，在采用本发明的装置评估心血管自主神经功能时，无需输入被检者的其他信息，使评估过程简单易行，更加有利于应用于大规模的人群，以起到提前预测风险，提前干预的有益效果。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。
计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种用于评估心血管自主神经功能的装置，其特征在于，包括：
生理信号采集单元，用于采集所述被检者的生理信号，所述生理信号包括脉搏波信号；
计算单元，用于根据所述生理信号计算所述被检者的脉搏波传导时间，并且根据下面的公式计算所述脉搏波传导时间在一预定时间段内的变异系数：
Figure FDA0003245756480000011
Figure FDA0003245756480000012
其中，PTT表示脉搏波传导时间，
Figure FDA0003245756480000013
表示PTT在所述预定时间段内的平均值，n表示在所述预定时间段内所获得的脉搏波传导时间PTT的个数，SD表示n个所述脉搏波传导时间的标准差，PTTCV表示所述变异系数；以及
评估单元，用于根据所述变异系数确定所述被检者的心血管自主神经功能评估结果，其中，当所述变异系数在标准范围之内时，所述心血管自主神经功能评估结果为正常，当所述变异系数在所述标准范围之外时，所述心血管自主神经功能评估结果为异常。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标准范围是≤6％。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于根据下面的公式计算心血管自主神经功能评分：
Figure FDA0003245756480000014
Figure FDA0003245756480000015
Riskindividual＝Riskbase+βPTTCV×log2PTTCVi，
Figure FDA0003245756480000016
Riskmean＝Riskbase+βPTTCV×log2PTTCVm，
其中，RelativeRisk表示所述心血管自主神经功能评分，AbsoluteRisk表示绝对风险，AbsoluteRiskPTTCVi表示根据受检者i的变异系数PTTCVi计算得到的绝对风险，AbsoluteRiskPTTCV6表示PTTCV＝6％时计算得到的绝对风险，AR表示根据人群研究所得到的存活者比例，Riskindividual表示个体风险，Riskbase表示基准风险，m表示基准风险因素的个数，Fj表示第j个基准风险因素，βj表示根据人群研究所得到的对应于基准风险因素Fj的参数，Riskmean表示平均风险，βPTTCV表示PTTCV作为风险因素所对应的参数，PTTCVm表示PTTCV在人群中的中位数；
所述评估单元还用于根据所述心血管自主神经功能评分确定所述心血管自主神经功能评估结果，其中，当所述心血管自主神经功能评分小于等于预设阈值时，所述心血管自主神经功能评估结果为正常，当所述心血管自主神经功能评分大于预设阈值时，所述心血管自主神经功能评估结果为异常。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于根据下面的公式计算所述个体风险Riskindividual和所述基准风险Riskbase：
Riskindividual＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD+βPTTCV×log2PTTCVi，
Riskbase＝βage×age+βmale×male+βBMI×BMI+βMAP×MAP+βHR×HR+βTG×TG+βDM×DM+βAHT×AHT+βSMOKING×SMOKING+βCVD×CVD，
其中，所述基准风险因素包括年龄、性别、体重指数、平均动脉压、心率、总胆固醇、糖尿病、降压治疗、吸烟和既往心血管病，βage对应于年龄，βmale对应于是否为男性，βBMI对应于体重指数，βMAP对应于平均动脉压，βHR对应于心率，βTG对应于总胆固醇，βDM对应于是否为糖尿病，βAHT对应于是否进行降压治疗，βSMOKING对应于是否正在吸烟，βCVD对应于是否具有既往心血管病，βPTTCV对应于所述变异系数。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预设阈值等于1。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述正常包括优秀，所述异常包括良好、中等和较差，其中，当心血管自主神经功能评分≤1，所述心血管自主神经功能评估结果为优秀，当1＜心血管自主神经功能评分≤1.2，所述心血管自主神经功能评估结果为良好，当1.2＜心血管自主神经功能评分≤1.4，所述心血管自主神经功能评估结果为中等，当心血管自主神经功能评分＞1.4，所述心血管自主神经功能评估结果为较差。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述正常包括优秀，所述异常包括良好、中等和较差，其中，当0＜PTTCV≤6％，所述心血管自主神经功能评估结果为优秀，当6％＜PTTCV≤9％，所述心血管自主神经功能评估结果为良好，当9％＜PTTCV≤13％，所述心血管自主神经功能评估结果为中等，当PTTCV＞13％，所述心血管自主神经功能评估结果为较差。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生理信号还包括心电信号，所述计算单元还用于根据所述心电信号和所述脉搏波信号计算所述脉搏波传导时间。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生理信号采集单元还用于同时采集所述被检者的颈动脉脉搏波和股动脉脉搏波，所述计算单元还用于根据所述颈动脉脉搏波和所述股动脉脉搏波计算所述脉搏波传导时间。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生理信号采集单元包括至少1个压力探头，所述压力探头用于采集所述脉搏波信号。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定时间段的范围包括10-30秒。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括输出单元，用于输出所述心血管自主神经功能评估结果。
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