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渐进性引导呼吸下的脉搏波传导时间变异性分析
研究渐进性引导呼吸对脉搏波传导时间(PTT)的影响.对22名健康成年人采集引导呼吸率依次为14.0次/min-12.5次/min 11.0次/min-9.5次/min-8.0次/min-7.0次/min这一过程的同步心电、呼吸以及桡动脉体表脉搏波信号,通过心电R波顶点到桡动脉脉搏波的二阶微分极值点的时间间隔计算PTT,观察每个引导呼吸率下的PTT幅度变异性以及PTT基线变化情况.经验模式分解(EMD)被用于PTT信号处理,以有效提取PTT中与呼吸相关的幅度振荡成分以及与基础血压相关的PTT基线成分.计算结果显示:所有受试者的PTT幅度变异性随呼吸率的逐渐降低均呈现增大的变化趋势;渐进性引导呼吸过程中大部分受试者(14人)表现出PTT基线上升的现象.实验结果表明:在渐进性引导呼吸过程中,呼吸运动对PTT幅度的调制作用逐渐增强;同时渐进性引导呼吸能产生PTT基线上升的累积效果.由于PTT与血压变化呈负相关关系,因此PTT基线上升表征了系统血压的下降.该研究表明渐进性引导呼吸通过心血管反射可以起到降低系统血压的作用.发展能够有效表征引导呼吸有效性的特异性指标并将呼吸调节技术用于原发性高血压患者,是后续工作中亟需开展的研究内容.
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引导呼吸下的呼吸性窦性心律不齐的研究
研究渐进性引导呼吸对呼吸性窦性心率不齐(RSA)的影响.对15名健康成年男性采集引导呼吸率依次为[14次/min-12.5次/min-11次/min-9.5次/min-8次/min-7次/min]状态下的同步心电、呼吸信号,采用提取RSA时、频特征参数的方法来研究渐变性呼吸率对RSA的影响.计算结果显示:表征RSA强度的三个特征参数总体上随着呼吸率的逐渐降低均呈现出增大的变化趋势.RSA代表着呼吸系统对心血管系统的反射调控,此实验结果表明,随着呼吸率的降低,呼吸系统对心血管系统的反射调控作用逐渐增加,提示可通过改变呼吸模式来改善心血管系统的功能.
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心肺交互作用综合测试系统
为研究呼吸与心血管系统参量间的关系及其调节作用,研发了心肺交互作用综合测试系统.系统由生理参数检测单元、数据采集和医用电气隔离单元、上位机软件控制单元三部分组成,可在不同的数据采集协议下同步采集呼吸流量、胸腹呼吸、心电、脉搏、心音、皮温、肌电等多道生理参数,研究不同呼吸模式下的短时心血管变异性.试验结果表明,该系统能够准确描记调息过程中的胸腹呼吸运动,采用直流耦合模式的呼吸感应体积描记技术能够在低频节律性呼吸过程中准确记录呼吸运动曲线,而且校准后能够实现不佩戴口鼻面罩情况下的潮气量测量,从而大限度地降低受试者身心负荷；呼吸引导模块能够根据需要产生音/视频的呼吸运动引导信号,引导受试者进行渐进性低频节律性呼吸；多例健康志愿者试验表明,该系统能够有效引导调息运动,并同步采集引导呼吸过程中的各类生理参数.信号处理技术能够实现无创潮气量校准、QRS波检测、RR间期提取、呼吸性窦性心律不齐(RSA)计算、脉搏波传导时间(PWTT)计算等功能,初步的试验数据分析表明,在渐进性低频节律性呼吸过程中,呼吸运动对RR间期、RSA、PWTT等心血管参数起到越来越强的调制作用.
