设备测量稳定准确性分析
2008-0731
提高测量结果准确性的可行性方案:
1)通过血压板测量波形分析,寻找其波形与测量结果的关系。直接分析其算法的缺陷,交由中健厂商修改。同时我也在写算法直接分析收集的脉搏波的包络线,根据算法分析生成结果数据,在有修改记录的情况下自动修正测量结果。当然了需要进行充分的验证,但我觉得这方面到是可以深入一下。因为血压板由于其集成性、测量的实时性的特点,必然会存在硬件和存储空间等多方面的限制,比如浮点数的运算等,所以对其算法会有一定的影响,或者说其算法是征对特定的硬件环境进行了取舍的。所以在上层软件我们可以只对脉搏包络线进行客观分析,根据算法计算结果,并与实际测量结果进行对比。通过大量的验证并推理之后,可实行测量结果自动修正。
2)在终端提供血压测量波形实时数据,以供医生进行取舍分析。因为只要记录下脉搏振荡波形,我们不仅可以立即计算出此时此刻的血压,还可以事后对以往的血压作回顾分析,也可以从波形上鉴别出测量时的干扰严重程度,对于严重干扰可有依据的加以删除,对于不太严重的干扰造成的误检测,可在人工干预的情况下再次回顾分析,恢复当时正确的血压值。从无干扰的血压检测波形,我们可以从波形上确认其准确性。从几种不同干扰程度的检测波形,轻度干扰无误检,仍为有效检测,严重干扰误检,无法恢复,可删除,中度干扰有误检,可人工干预二次分析,恢复正确血压值。
3)提供波形数据的必要性
在动态血压的测量过程中由于测时过程不可控,我们无法像偶测血压测量那样由医生面对病人直接控制每一次的测量条件和鉴别干扰,我们只能通过事先对病人强调在充气测量开始后直到放气结束的这一段时间内手臂保持放松静止,晚上睡眠时避免压迫臂带来尽可能减少干扰和无效检测。但当干拢确实存在时,为鉴别血压的准确性,波形数据就相当的重要了。通过波形可真实再现当时的测量场景,再现或恢复当时的值。目前建议波形收集方式为,通过病人定期性的到营业窗口来实现波形数据有线上传到平台和通过定期的约见医生,由医生通过其终端来鉴别数据可信度。原因为无线通讯成本和其带来的通讯稳定性问题。
4)在终端提供波形数据方式
在浏览24小时动态血压图时,选中指定的血压点,按上下健进入浏览此点的波形数据。终端提供“血压调试开关”,可开启和关闭收集浏览波形数据的功能。所有测量的波形被保存在FLASH上面,通过“恢复出厂设置”可删除波形数据。充气时无波形,为减少波形文件大小,设备总是在放气的过程中才保存波形数据,如果发生二次充气,则只记录最后一次放气波形。测量失败时无波形数据。波形数据保存于波形目录,文件名由对应测量点的测量日期,例如:
2008731_154629 表示2008年7月31日 15点46分29秒所测数据的波形文件。对应于波形文件还有一个index.dat文件,保存的是所有成功测量的测量时间/结果记录。通过他可快速查看波形文件对应的结果。所有数据可上传。通过终端自带的sabpm程序用串口上传
波形解说:(如图)
1)最上方显示的收缩压/舒张压是这个波形所对应的测量结果。
2)波形分两部分:一种是脉搏波形(粉红线),一种是当时袖带中压力(蓝线),横轴是放气的时间刻度(0-30秒),每刻为5秒,纵轴是袖带中压力刻度(40-240mmHg),每刻为20mmHg。可以看到放气中袖带压力随时间慢慢变小。而脉搏波呈现抛物线状,工程上称之为包络图。在脉搏波的上方是波形包络线,是我生成便于你分析之用。两条黑色竖线表示收缩压/舒张压采集点其与袖带中压力曲线的交点就是测量的结果。下方小竖线表示血压板在当前时间点检测到了一个脉搏波。
3)对于如何根据波形来判断舒张压与收缩压,请参考文档最下面的参考资料。
5)预增加的功能,
1.提供上层软件算法分析的包络线与舒张压收缩压,与便对血压板的算法进行比较对比分析。最终实现软件自动修改干拢波结果。
2. 实现在血压图上跟据波形对测量结果的修改,平均值重计算,重上传,修改记录等。
部分算法片段(初稿,还有待改进)
脉搏峰值:每个脉搏波的最高点.
平均幅度:第一个检测到的脉搏波的波峰与波谷的平均幅度均值.
初始峰:每一个检测脉博波的峰值.
脉搏峰值采样方法:
满足条件:
1.高于或等于初始峰
2.除初始峰之外,采样点之前必须有脉搏波幅度小于平均幅度标志.每次采样时都清除标记.避免采样降中峡点.
3.对所有采样的脉搏峰值进行如下处理.找出最高的峰,在最高峰之前的数据,剔除不满足逐步上升的点在最高峰之后的数据,剔除不满足逐步下降的点.
4.连接所有脉搏峰值形成包络线.
5.计算舒张压收缩压所在峰值点:
设所有脉搏峰值为P1(T1,B1),P2(T2,B2)....Px(Tx,Bx)....Pn(Tn,Bn)
a.计算每个波峰的前向幅度权值M2,M3...M(n-1) 方法:
An=|(B(n+1)-Bn)| / (T(n+1)-Tn)
计算每个波峰的前后幅度权值为O2,O3..Ox..O(n-1) 方法:
O(n<x)= An/A(n-1) O(n>x)=A(n-1)/An
计算每个点相对于最大脉搏波峰值Px的权值 K2,K3....K(n-1) 方法:Kn=|(B(x+1)-Bn)| /(Tx-Tn)
收缩压所在脉搏波为Py= (y<x)并且最大三个O中P最大的波.
舒张压所在脉搏波为Py= (y>x)并且最大三个O中P最大的波.
6)脉搏波参考资料
振荡法测量血压类似于听诊法,也是通过充气臂带阻断血管并慢慢放气,在每一心动周期中,血管从完全闭塞到时开时闭再到完全开通,血管的这一变化过程被臂带感受到并记录下来,得到这一臂带放气时压力变化波形。工程技术可将这一波形分解成二个部分,一个是臂带均匀放气的压力变化波形,另一个是叠加在臂带均匀放气波形上的脉搏振荡波形,这组波形就反应了病人血压变化的情况。波形记录的是从放气开始到测量结束的压力变化和脉搏振荡,脉搏振荡波上的每一个波峰对应于一次脉搏,波峰的高低反应的是臂带围绕的动脉血管在气压作用下形变的大小,类似于听诊法中柯氏音的强弱。在臂带放气到收缩压前,波峰较低,原因是臂带上方边缘血管由于脉搏而产生的冲击振动,臂带围绕的血管本身在每个心动周期内均处于闭合状态,没有形变,对应于听诊法中此时听不到柯氏音;当臂带内的压力等于收缩压时,心脏收缩时血管内外压力相等,由于血管自身的弹性而开通一下又马上闭合,血管本身产生形变,这一形变的振荡作用于臂带,产生了第一个较高的脉搏振荡波,随着臂带内气压的逐渐下降,血管开启的幅度和时间逐渐增强,脉搏振荡波峰也逐渐增高,在气压达到动脉平均压时,血管开启、闭合的强度达到最大,反应到波形上波峰为最高,此后由于臂带压力进一步下降,臂带对血管的阻断影响降低,血管逐渐开通时间变长而闭合时间变短,波峰的高度也逐渐降低,相对于听诊法中柯氏音逐渐变弱、变钝;在臂带气压降到舒张压以后,血管内的压力始终高于臂带内气压,臂带对血管没有作用力,基本均匀的小波来自于血管自身的弹性变形,此时听诊法测量柯氏音消失。从图中我们可以看到,振荡波波峰的连线(工程上称之为包络线)接近于抛物线的形态,这一抛物线的顶点所对应的压力为动脉平均压,前后二个转折点分别对应于收缩压和舒张压。由此可见,只要记录下脉搏振荡波形,我们不仅可以立即计算出此时此刻的血压,还可以事后对以往的血压作回顾分析,也可以从波形上鉴别出测量时的干扰严重程度,对于严重干扰可有依据的加以删除,对于不太严重的干扰造成的误检测,可在人工干预的情况下再次回顾分析,恢复当时正确的血压值。