СПОСОБЫ ОЦЕНИВАНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ И АРТЕРИАЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ НА ОСНОВАНИИ ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФИЧЕСКИХ (PPG) СИГНАЛОВ

1. Способ оценивания одного или более сердечно-сосудистых параметров субъекта, причем субъект имеет возраст и рост, включающий следующие этапы:
age
height
- определение возраста (p) и роста (p) субъекта,
- измерение по меньшей мере двух фотоплетизмографических (PPG) сигналов с помощью по меньшей мере двух PPG-датчиков в двух разных положениях на субъекте,
- разделение PPG-сигнала на PPG-импульсы, согласно которому начальная точка и конечная точка импульса соответствуют систолической впадине PPG-сигнала,
HR
- определение частоты сердечных сокращений субъекта (p) и вычисление медианной частоты сердечных сокращений,
sys
dia
s
d
- определение амплитуд систолического A и диастолического A пиков и их времен t и t,
- вычисление второй производной PPG-импульса и определение характеристических точек a, b, c, d и e из второй производной PPG-импульса, где
a и e - первый и второй наиболее выраженные максимумы во второй производной соответственно,
c - наиболее выраженный пик между точками a и e,
b - наиболее выраженный минимум во второй производной, и
d - наиболее выраженный минимум между точками c и e,
- определение:
age
height
a) индекса возраста сосудов AgIx с использованием линейной регрессии на основе характеристических точек a, b, c, d и e, возраста (p), роста (p) и медианной частоты сердечных сокращений субъекта,
age
height
b) скорости распространения пульсовой волны PWV с использованием линейной регрессии на основе разницы во времени между двумя PPG-импульсами (PTT), возраста (p), роста (p) и оценивания медианной частоты сердечных сокращений субъекта,
dia
sys
c) кровяного давления BP и BP с использованием линейной регрессии на основе разницы во времени между двумя PPG-импульсами (PTT) и медианной частоты сердечных сокращений и
sys
dia
d) необязательно индекса аугментации AIx на основе амплитуд систолического A и диастолического A пиков, нормированного к виду 75 ударов сердца (AIx@75), и с использованием линейной регрессии на основе нормированного индекса аугментации AIx,
- и вывод вычисленных параметров.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает определение времени от впадины до пика (CT), индекса жесткости (SI) и площади пульсовой волны (PA) PPG-сигнала, и
при этом сердечно-сосудистые параметры оценивают с помощью следующих уравнений:
a) индекс возраста сосудов AgIx:
, где  оценивают на основе характеристических точек a, b, c, d и e:
;
b) скорость распространения пульсовой волны PWV:
;
c) кровяное давление BPdia и BPsys:
;
d) нормированный индекс аугментации AIx@75:
по сумме двух экспонент, и
,
где AIx@75 - индекс аугментации (AIx), нормированный к виду 75 ударов сердца;
age
height
sys
dia
0
4
0
4
0d
5d
0s
4s
0
1
при этом p - возраст, и p - рост субъекта, median (HR) - медианная частота сердечных сокращений, PTT - разница во времени между PPG-импульсами, A и A - амплитуды систолического и диастолического пиков соответственно, CT - время от впадины до пика, ST – индекс жесткости, и PA - площадь пульсовой волны PPG-сигнала, x - амплитуда диастолического пика, и y - амплитуда систолического пика, причем d-d, g-g, l-l, k-k и b-b представляют коэффициенты соответствующего уравнения линейной регрессии.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что два PPG-датчика размещают на запястье субъекта с расстоянием 5 см или менее между двумя PPG-датчиками.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сердечно-сосудистые параметры оценивают на основе по меньшей мере 60 PPG-импульсов, предпочтительно по меньшей мере 100 PPG-импульсов, более предпочтительно по меньшей мере 120 PPG-импульсов.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно вариабельность частоты сердечных сокращений HRV определяют путем вычисления одного или более из следующего:
- минимального и максимального интервала между ударами сердца (IBI);
- медианного и среднего IBI;
- минимальной и максимальной частоты сердечных сокращений;
- медианной и средней частоты сердечных сокращений;
- стандартного отклонения IBI нормальных синусовых сокращений (SDNN);
- количества соседних интервалов, которые отличаются друг от друга более чем на 50 мс (NN50 и pNN50);
- квадратного корня из среднего квадрата последовательных разностей между нормальными сердцебиениями (RMSSD);
- отношения LF/HF, отношения между низкочастотной мощностью (0,04-0,15 Гц) и высокочастотной мощностью (0,15-0,4 Гц);
- SD1: стандартного отклонения расстояния от каждой точки до оси x на графике Пуанкаре, полученном путем построения зависимости каждого IBI-интервала от предыдущего интервала;
- SD2: стандартного отклонения каждой точки от y = x + mean (IBI interval) на графике Пуанкаре, полученном путем построения зависимости каждого IBI-интервала от предыдущего интервала;
- энтропии образцов.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что характеристические точки a, b, c, d и e автоматически выводят из второй производной PPG-импульса, при этом
a и e - первый и второй наиболее выраженные максимумы во второй производной соответственно,
c - наиболее выраженный пик между точками a и e,
b - наиболее выраженный минимум во второй производной, и
d - наиболее выраженный минимум между точками c и e.
sys
dia
s
d
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что амплитуды систолического A и диастолического A пиков и их времена t и t определяют посредством одного из следующих способов:
s
d
sys
dia
- моделирования PPG-формы волны как суммы двух пульсовых волн посредством экспоненциальных функций и применения нелинейной регрессии для подбора модели к PPG-форме волны и приема оценок t и t для нахождения A и A соответственно, или
sys
- моделирования первой волны с известным положением на систолическом пике A и вычитания ее экспоненциальной модели из PPG-сигнала с получением оставшейся отраженной волны.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один или более вычисленных параметров отображают на устройстве мониторинга состояния здоровья тела человека, которое содержит по меньшей мере два PPG-датчика.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно включает выведение акустического или визуального сигнала вместе с вычисленным параметром.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что вычисленные сердечно-сосудистые параметры сравнивают с предварительно сохраненными сердечно-сосудистыми параметрами индексов, и акустический или визуальный сигналы выводят, если вычисленные сердечно-сосудистые параметры отличаются более чем на X% от предварительно сохраненных сердечно-сосудистых параметров индексов, где X выбирают из следующих значений: 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100.
11. Носимое на запястье устройство для определения одного или более из следующих параметров:
- индекса возраста сосудов AgIx,
- скорости распространения пульсовой волны PWV,
dia
sys
- кровяного давления BP и BP,
- индекса аугментации AIx,
при этом устройство содержит
- два PPG-датчика, находящихся на расстоянии друг от друга 5 см или менее и обращенных к дорсальной части руки,
- при этом PPG-датчик содержит по меньшей мере один источник зеленого света и характеризуется частотой взятия замеров предпочтительно 512 Гц.
12. Носимое на запястье устройство по п. 11, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для обработки сигналов, приспособленное для вычисления одного или более из следующего:
age
height
- индекса возраста сосудов AgIx с использованием линейной регрессии на основе характеристических точек a, b, c, d и e, возраста (p), роста (p) и медианной частоты сердечных сокращений субъекта,
age
height
- скорости распространения пульсовой волны PWV с использованием линейной регрессии на основе разницы во времени между двумя PPG-импульсами (PTT), возраста (p), роста (p) и оценивания медианной частоты сердечных сокращений субъекта,
dia
sys
- кровяного давления BP и BP с использованием линейной регрессии на основе разницы во времени между двумя PPG-импульсами (PTT) и медианной частоты сердечных сокращений и
sys
dia
- необязательно индекса аугментации AIx на основе амплитуд систолического A и диастолического A пиков, нормированного к виду 75 ударов сердца (AIx@75), и с использованием линейной регрессии на основе нормированного индекса аугментации AIx.