1.本发明涉及心输出量测量技术领域，尤其涉及一种无创心输出量测量方法及系统。
背景技术：2.心输出量是人体重要的生理参数，反映了人体心脏功能，虽然心输出量并非能够直接推定并诊断疾病，疾病的诊断结果是受多种因素影响、需要执行更多的检查工作来获得的，但其测量对人体健康状态的监控和病理判断仍有重要参考作用，现有的心输出量测量方法多基于有创血管穿刺的心导管指示剂标测方法，或有创动脉穿刺置管测压的脉搏波形分析法。无创的方法只有通过超声心动图测量技术，如中国发明公开专利cn201880067768.7提供一种超声成像系统和方法，用于确定搏出量和/或心输出量，但基于超声心动图测量技术的方式所需设备技术复杂，实施难度大，不适合实时监测使用，需要一种更加便于实施的无创心输出量测量方法。
技术实现要素：3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无创心输出量测量方法及系统，以解决现有无创测量方法不适合实时监测使用的问题。
4.基于上述目的，本发明提供了一种无创心输出量测量方法，包括以下步骤：
5.测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号；
6.计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值；
7.获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，计算目标血管的单个心动周期内的血流量；
8.根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例；
9.根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量；
10.获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。
11.优选地，获得目标血管的管径参数包括，根据待测者的体征参数估算血管的管径参数，或从目标个体的相关影像学资料获得血管的管径参数。
12.优选地，根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例包括：
13.预先建立个体样本的备选血管数据库；
14.根据待测者的体征参数，匹配备选血管数据库中与待测者的体征参数最符合的个体样本的备选血管的血流量与心输出量的比例，作为待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例。
15.通过上述方法，能够在无创测量的前提下，更加准确地匹配待测者目标血管与心
输出量的比例，从而得到更准确的测量结果。
16.优选地，预先建立个体样本的备选血管数据库包括：
17.选取多个不同年龄段、不同生理学特征的个体样本；
18.根据测量的个体样本的备选血管的血流速度，求出每个备选血管的单位时间内血流量；
19.应用超声心动图技术，测量个体样本的心脏每搏量、心率、心输出量；
20.计算每个备选血管的血流量与心输出量的比例，并建立备选血管数据库。
21.优选地，待测者的心输出量的计算公式为：
22.co＝sv
×
hr，
23.其中,co表示心输出量，sv表示心脏每搏输出量，hr表示心率；
24.所述心脏每搏输出量的计算公式为：
[0025][0026]
其中，v表示目标血管的单个心动周期内的血流量，r表示目标血管的血流量与心输出量的比例，s表示目标血管的截面积，vti表示单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值。
[0027]
本说明书还提供一种无创心输出量测量系统，包括：
[0028]
血流探测装置，用于测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号；
[0029]
数据处理模块，用于计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值；
[0030]
并获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，计算目标血管的单个心动周期内的血流量；
[0031]
数据获取模块，用于根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例；
[0032]
数据计算模块，用于根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量；
[0033]
并获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。
[0034]
本发明的有益效果：从上面所述可以看出，本发明提供的无创心输出量测量方法及系统，通过测量目标血管的血流速度信号，计算血流速度与时间的积分值，再根据目标血管的管径参数，计算目标血管单个心动周期内的血流量，进而根据待测者目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量，从而得到待测者的心输出量，本方法解决了传统心输出量测量方法多基于有创血管穿刺的心导管指示剂标测方法，或有创动脉穿刺置管测压的脉搏波形分析法，提供了一种适用于实时监测的无创心输出量测量方法，使重症或心脏疾病患者受益。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对
于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]
图1为本发明实施例的无创心输出量测量方法流程示意图；
[0037]
图2为本发明实施例的血流速度探测示意图。
具体实施方式
[0038]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0039]
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0040]
如图1所示，本说明书实施例提供一种无创心输出量测量方法，包括以下步骤：
[0041]
s101测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号。
[0042]
举例来说，可以设置一个或多个血流探测装置，探测某一部位的血管或某几个部位的血管的血流速度信号，信号采集部位可以是颈部、四肢、躯干等部位动脉血管，血流探测装置可以是能探测血流速度的任何技术装置，如光电装置、多普勒技术装置、超声装置等，如图2所示。
[0043]
s102计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值。
[0044]
举例来说，可通过绘制血流速度时间曲线的方式，获得该积分值。
[0045]
s103获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，计算目标血管的单个心动周期内的血流量。
[0046]
举例来说，获得目标血管的管径参数的方式可采用任何合适的现有可行方式，如根据待测者的体征参数，如身高、体重、性别等参数估算血管的管径参数，或从目标个体的相关影像学资料获得血管的管径参数等。
[0047]
s104根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例。
[0048]
s105根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量。
[0049]
s106获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。
[0050]
需要进一步说明的是，当采集多个心动周期内的血流速度信号时，则可以计算每个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值，从而得到一组心输出量结果，继而计算其平均值，得到更加准确的结果，当探测某几个部位的血管的血流速度信号时，则可以根据不同目标血管的血流量与心输出量的比例，分别计算心输出量，继而求其平均值。
[0051]
本说明书实施例提供的无创心输出量测量方法，通过测量目标血管的血流速度信
号，计算血流速度与时间的积分值，再根据目标血管的管径参数，计算目标血管单个心动周期内的血流量，进而根据待测者目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量，从而得到待测者的心输出量，本方法解决了传统心输出量测量方法多基于有创血管穿刺的心导管指示剂标测方法，或有创动脉穿刺置管测压的脉搏波形分析法，提供了一种适用于实时监测的无创心输出量测量方法，使重症或心脏疾病患者受益。
[0052]
作为一种实施方式，根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例包括：
[0053]
预先建立个体样本的备选血管数据库；
[0054]
根据待测者的体征参数，匹配备选血管数据库中与待测者的体征参数最符合的个体样本的备选血管的血流量与心输出量的比例，作为待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例。
[0055]
通过上述方法，能够在无创测量的前提下，更加准确地匹配待测者目标血管与心输出量的比例，从而得到更准确的测量结果。
[0056]
作为一种实施方式，预先建立个体样本的备选血管数据库包括：
[0057]
选取多个不同年龄段、不同生理学特征的个体样本；
[0058]
根据测量的个体样本的备选血管的血流速度，求出每个备选血管的单位时间内血流量；
[0059]
应用超声心动图技术，测量个体样本的心脏每搏量、心率、心输出量；
[0060]
计算每个备选血管的血流量与心输出量的比例，并建立备选血管数据库。
[0061]
举例来说，备选血管包括但不限于：桡动脉、肱动脉、颈总动脉、股动脉、升主动脉、腘动脉。
[0062]
在选取个体样本时，应综合考虑性别、年龄段、体重、身高等要素，如年龄段可分为0-1岁，2-4岁，5-8岁，9-12岁，13-17岁，18-30岁，31-40岁，41-50岁，51-60岁，61-70岁，71-80岁，81-90岁，90岁以上，招募健康志愿者，从而能够覆盖更为全面的生理学特征，得到更加准确的测量结果。
[0063]
作为一种实施方式，待测者的心输出量的计算公式为：
[0064]
co＝sv
×
hr，
[0065]
其中,co表示心输出量，sv表示心脏每搏输出量，hr表示心率；
[0066]
所述心脏每搏输出量的计算公式为：
[0067][0068]
其中，v表示目标血管的单个心动周期内的血流量，r表示目标血管的血流量与心输出量的比例，s表示目标血管的截面积，vti表示单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值。
[0069]
本说明书实施例还提供一种无创心输出量测量系统，包括：
[0070]
血流探测装置，用于测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号；
[0071]
数据处理模块，用于计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值；
[0072]
并获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，
计算目标血管的单个心动周期内的血流量；
[0073]
数据获取模块，用于根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例；
[0074]
数据计算模块，用于根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量；
[0075]
并获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。
[0076]
下面以测量一位70岁的男性心衰的重症疾病患者的无创心输出量举例说明本方法及系统的实施过程：
[0077]
1、把血流探测装置，如设置的探头放置在靠近体表的目标动脉表面的皮肤上。
[0078]
2、目标血管选为左侧肱动脉和左侧颈总动脉。
[0079]
3、测量目标血管的血流速度曲线。
[0080]
4、通过速度时间积分计算单个心动周期内和一定时间内(10秒)血流速度曲线下面积vti，前述一定时间内即对应多个心动周期。
[0081]
5、应用超声测量目标血管的直径和横截面积s。
[0082]
6、计算目标血管的单个心动周期内和一定时间内(10秒)的血流量vb,vb1：左肱动脉，vb2:左颈总动脉。
[0083]
7、根据待测者相应信息，调用其目标血管对应r值。r1：左肱动脉，r2:左颈总动脉。
[0084]
8、根据目标血管的血流量和其占心输出量的r值计算每搏输出量：sv＝s*vti/r＝(vb1+vb2)/(r1+r2)
[0085]
9、根据待测者的心率，计算出心输出量co＝sv*hr。
[0086]
本发明技术方案未来应用领域
[0087]
1)重症患者的监护；
[0088]
2)手术麻醉患者的监护；
[0089]
3)心脏病、心血管等重大疾病的居家护理人群监护；
[0090]
4)居家养老人群的实时监护预警。
[0091]
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
[0092]
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种无创心输出量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号；计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值；获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，计算目标血管的单个心动周期内的血流量；根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例；根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量；获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。2.根据权利要求1所述的无创心输出量测量方法，其特征在于，所述获得目标血管的管径参数包括，根据待测者的体征参数估算血管的管径参数，或从目标个体的相关影像学资料获得血管的管径参数。3.根据权利要求1所述的无创心输出量测量方法，其特征在于，所述根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例包括：预先建立个体样本的备选血管数据库；根据待测者的体征参数，匹配备选血管数据库中与待测者的体征参数最符合的个体样本的备选血管的血流量与心输出量的比例，作为待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例。4.根据权利要求3所述的无创心输出量测量方法，其特征在于，所述预先建立个体样本的备选血管数据库包括：选取多个不同年龄段、不同生理学特征的个体样本；根据测量的个体样本的备选血管的血流速度，求出每个备选血管的单位时间内血流量；应用超声心动图技术，测量个体样本的心脏每搏量、心率、心输出量；计算每个备选血管的血流量与心输出量的比例，并建立备选血管数据库。5.根据权利要求1所述的无创心输出量测量方法，其特征在于，所述待测者的心输出量的计算公式为：co＝sv
×
hr，其中，co表示心输出量，sv表示心脏每搏输出量，hr表示心率；所述心脏每搏输出量的计算公式为：其中，v表示目标血管的单个心动周期内的血流量，r表示目标血管的血流量与心输出量的比例，s表示目标血管的截面积，vti表示单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值。6.一种无创心输出量测量系统，其特征在于，包括：血流探测装置，用于测量待测者的目标血管的若干个心动周期内的血流速度信号；数据处理模块，用于计算单个心动周期内目标血管的血流速度与时间的积分值；
并获得目标血管的管径参数，并根据所述管径参数和血流速度与时间的积分值，计算目标血管的单个心动周期内的血流量；数据获取模块，用于根据生理学特征，确定待测者的目标血管的血流量与心输出量的比例；数据计算模块，用于根据目标血管的单个心动周期内的血流量和目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量；并获取待测者的心率，并根据心率和待测者的心脏每搏输出量，计算得到待测者的心输出量。
技术总结本发明涉及心输出量测量技术领域，具体涉及一种无创心输出量测量方法及系统，通过测量目标血管的血流速度信号，计算血流速度与时间的积分值，再根据目标血管的管径参数，计算目标血管单个心动周期内的血流量，进而根据待测者目标血管的血流量与心输出量的比例，计算待测者的心脏每搏输出量，从而得到待测者的心输出量，本方法解决了传统心输出量测量方法多基于有创血管穿刺的心导管指示剂标测方法，或有创动脉穿刺置管测压的脉搏波形分析法，提供了一种适用于实时监测的无创心输出量测量方法，使重症或心脏疾病患者受益。使重症或心脏疾病患者受益。使重症或心脏疾病患者受益。
技术研发人员：董志远 姚卫东 彭成
受保护的技术使用者：安徽玥璞医疗科技有限公司
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/7/5
