手指温度变化与血管功能的关系及建模研究

发布时间：2019-01-17 20:44

【摘要】：心血管疾病严重威胁着人类的健康和生命,其病理学基础是血管功能的病变。血管功能病变的早期检测对于发现并延缓心血管病变具有重要的意义。手指温度监测技术利用阻断肱动脉前后手指温度的变化对血管功能进行评定,其可重复性已初步得到证实。目前研究多集中在肱动脉阻断结束后手指温度回弹指标,而有研究发现该指标稳定性有所不足。此外,肱动脉阻断再开放整个过程中手指温度变化与血管功能的关系尚有待研究。本研究利用112例受试者的手指温度监测数据建立预测模型。其中包括75例健康人和37例心血管疾病患者。首先对112例受试者的手指温度曲线进行了特征参数的提取与分析,通过多元线性回归方法去除冗余参数,结合受试者工作特征曲线筛选出具有心血管疾病预测能力的特征参数。然后结合年龄、收缩压、体温等参数建立了Logistic模型,经过十折交叉验证方法筛选得到预测效果最好的两个模型。为验证模型的准确性,另采集26例受试者手指温度监测数据进行验证。为研究手指温度监测技术与脉搏波传导速度、血流介导的血管扩张功能两种检测方法的关系,同时对该26例受试者进行了后两种检测。将本文所建立的预测模型结果与脉搏波传导速度和血流介导的血管扩张功能的检测结果进行对比,同时对三种检测方法的有关指标进行了对比。在此基础上,本研究根据血流介导的血管扩张功能所获得的健康受试者肱动脉扩张范围,利用人体上臂的一维热流模型,模拟了手指温度监测过程中袖带放气后手指温度变化的情况。手指温度特征曲线可以分为三个阶段:阻断阶段、阻断结束后温度继续下降阶段、温度最低点到测量结束阶段。统计分析发现,三个阶段中均包含在健康人和心血管疾病患者间具有统计学差异的特征参数。经筛选后的特征参数,利用Logistic回归,建立两个统计模型,均能实现对心血管疾病的预测。其受试者工作特征曲线下面积分别为0.932和0.913。将26位受试者的特征参数代入两个模型后,其预测结果准确度分别为92.3%和88.5%,其受试者工作特征曲线的曲线下面积分别为0.970和0.977,说明两个模型都具有较好的心血管疾病预测能力。经相关性分析发现,手指温度特征参数与脉搏波传导速度参数及血流介导的血管扩张功能参数之间具有一定的相关性,三种方法对心血管疾病的预测效果也保持一致,说明手指温度检测技术适合用于心血管疾病的早期检测。试验参数代入人体上臂的一维热流模型模拟建立的理论模型后,得到的手指温度变化曲线与试验测得的曲线较为一致,且理论模型能够较好地模拟阻断结束后温度继续下降的阶段。本研究根据手指温度监测曲线的特征参数建立了能够预测心血管疾病的统计模型,该模型能够较好地进行心血管疾病的预测,并研究了该模型与临床常用血管功能评价方法脉搏波传导速度及血流介导的血管扩张功能之间的关系,三者的参数间具有一定的相关性,且对心血管疾病的预测效果一致。最后通过理论模型模拟了手指温度监测曲线并与实际曲线进行了对比,理论模型能够较好地模拟阻断结束后阶段的温度变化趋势。本研究对手指温度监测曲线进行了进一步分析,同时通过统计模型和理论模型验证了阻断结束后温度继续下降阶段对于心血管疾病预测的重要性,证实肱动脉阻断再开放过程中的手指温度变化可有效反映血管功能。
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【学位授予单位】：首都医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R54

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本文编号：2410374