【摘 要】
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高血压和房颤是常见的心血管疾病,二者经常相互并存、相互影响。为了避免白大褂效应、评价高血压治疗效果和评估预后,特别是高血压合并房颤患者的血压（Blood pressure,BP）波动较大,而常规的一次性血压测量不能提供与高血压合并房颤事件发展相关的完整信息。因此,24小时血压动态监测手段常常应用于高血压的临床检查。而房颤是最常见的心律不齐,症状在早期阶段表现为无症状、一过性或突发性,需要长时间监护
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高血压和房颤是常见的心血管疾病,二者经常相互并存、相互影响。为了避免白大褂效应、评价高血压治疗效果和评估预后,特别是高血压合并房颤患者的血压（Blood pressure,BP）波动较大,而常规的一次性血压测量不能提供与高血压合并房颤事件发展相关的完整信息。因此,24小时血压动态监测手段常常应用于高血压的临床检查。而房颤是最常见的心律不齐,症状在早期阶段表现为无症状、一过性或突发性,需要长时间监护才能被发现。因此,本文开展了连续血压测量和房颤同步监测系统的研究,基于光电容积脉搏波（Photoplethysmography,PPG）和动态心电图（Electrocardiogram,ECG）,构建了一种连续血压测量的新模型,实现了血压的动态监测。此外,通过同步采集的心电信号,本文将一种实时性好、识别准确率高、复杂度低的房颤检测算法植入到系统的微控制器中,实现了房颤的全天候同步监测。本文主要研究内容如下:（1）无袖带连续血压测量方法研究本文提出了一个命名为坡上支斜率（Ascending upper slope,AUS）的脉搏波新特征,并将AUS和脉搏波传播时间（Pulse transit time,PTT）相结合,构建了一个血压估测新模型,实现了无袖带连续血压测量。首先,通过AUS和BP的频谱分析实验,其结果表明,AUS特征能够用来追踪血压的变化;其次,开展对高血压合并房颤、高血压无房颤、房颤无高血压以及血压正常无房颤这4种实验对象的模型验证与性能评估实验,其结果表明,该模型收缩压和舒张压的总体误差（ME±SD和MAD）分别是0.43±6.79mm Hg（4.46mm Hg）和0.40±3.32mm Hg（2.27mm Hg）,其模型性能优,能够实时追踪不同水平的血压,且舒张压估测效果要优于收缩压估测效果;最后,本文与其它相关方法的对比实验,其结果表明,本文所构建的模型整体性能表现最佳,说明了本文方法可以提高血压的估算精度,其准确性和鲁棒性比较好。（2）穿戴式血压与房颤同步监测系统设计与实现首先,本文设计了一种穿戴式血压与房颤同步监测系统,由信号采集单元、本地监护单元和交互单元构成。接着,将提出的血压估测方法和一种基于改进庞加莱图的房颤检测算法在本地监护单元的微控制器中进行了工程实现,物理实现了穿戴式动态血压与房颤同步监测系统。最后,开展了该系统的功能验证实验。通过系统对正常受试者为期2天6次的血压测量功能测试,实验结果得到系统的收缩压和舒张压的总体误差分别是1.67±2.48mm Hg（2.67mm Hg）与-0.83±2.50mm Hg（2.17mm Hg）,表明系统动态血压测量功能的有效性,且估算精度较高;而系统对于正常受试者的房颤检测功能测试,其心律监测报告结果均为窦性心律,表明了系统对于正常心电识别的有效性。系统对于房颤合并高血压患者的血压测量功能测试,实验结果得到系统收缩压和舒张压的估测误差分别是5±5.61mm Hg与5±3.91mm Hg,表明系统动态血压测量功能的稳定性;系统对于房颤合并高血压的房颤检测功能测试,其心律监测报告结果为房颤心律,表明了系统房颤检测功能的有效性,因此系统具有动态血压与房颤同步监测的功能。
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