心音特徵與心臟血流動力的關係研究

《心音特徵與心臟血流動力的關係研究》是依託大連理工大學,由唐洪擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：心音特徵與心臟血流動力的關係研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：唐洪

項目摘要

心音是心臟血流動力作用於心血管而產生的機械振動。心音的定時、幅度、頻率等特徵會隨心臟血流動力的改變而發生相應變化。心音特徵與心臟血流動力之間的關係尚不明確，本項目擬建立心音特徵與心臟血流動力之間較為全面、系統的關係。為此，本項目研究以下內容。（1）研究心臟的血流動力模型，模擬出心腔及大血管在各種條件下的血流動力狀態。（2）研究心音的產生模型，模擬出心音對心臟血流動力的定時回響、幅度回響、頻率回響，從而分析並形成心音的定時特徵、幅度特徵、頻率特徵與心臟血流動力的關係。（3）研究驗證方法，設計動物實驗、間接的人體實驗或利用臨床數據驗證以上關係。（4）研究心音特徵的提取方法，從採集到的體表心音中提取出相應的特徵參數，用於反推心臟血流動力。本項目的完成有助於揭示心音的產生機制，有助於澄清心音特徵與心臟血流動力之間的本質聯繫，有助於無創監測心臟血流動力，為早期篩查心臟血流動力相關疾病提供技術支持。

結題摘要

心音產生於心臟血流動力與心血管系統的相互作用，天然地攜帶了心血管系統健康狀況的信息，是無創早期篩查心血管疾病的重要信息來源。若心臟血流動力發生異常變化，心音的定時、幅度、頻率等特徵會發生相應地變化，但變化機制尚不明確。本項目研究了以下內容。（1）根據等效原理，研究了血液循環系統的集總參數電路模型和物理實驗平台，可模擬多種生理、病理條件下的心臟血流動力，為研究相關的心音發聲機制創造了條件。（2）研究了簡化的心音產生模型和物理平台的瓣膜發聲問題，分析了心音定時、幅度、頻率等多種特徵與心臟血流動力的重要聯繫。（3）在多方面研究了驗證方法。主要包括：在呼吸運動調製心臟血流動力的條件下，驗證了人體第一心音定時、第二心音分裂的變化規律；驗證了第二心音主動脈瓣分量和肺動脈瓣分量的提取方法；驗證了比格犬呼吸調製右心室血壓對應的心音變化規律；驗證了比格犬左心室血壓變化與心音特徵的重要聯繫，並提出了反推方法；驗證了肺動脈高壓症患者的心音特徵變異特點，並以熵為分析工具進行了分類研究。參與了多國聯合建立心音資料庫的工作，向國內外同行交流了研究成果。本項目獲取了大量數據，主要有：60人規模的健康志願者在平靜呼吸或者運動後的心音、心電信號；76例肺動脈高壓患者的心音、心電、病歷；7隻比格犬在腎上腺素作用下的心音、心電、左心室血壓、脈搏波信號；10隻比格犬在藥物U44069作用下的心音、心電、右心室血壓信號。本項目的科學意義在於，揭示了心音特徵與心臟血流動力之間的多個重要聯繫，對理解心音的產生機制有重要幫助。在定期體檢中，有助於無創監測心臟血流動力，有利於以心音圖早期篩查心臟血流動力相關疾病。