文摘
动脉脉搏波分析一直试图监测产妇在怀孕期间的生理变化的循环系统。本研究旨在量化高斯模型特征的差异来源于径向脉冲测量三个三学期制的健康孕妇。径向脉冲记录从七十年孕妇妊娠期11 - 13周之间,周-,然后星期37-39。然后他们被归一化和分解成三个独立的高斯波产生四个关键造型特征参数:包括峰值时间间隔(T)和峰值振幅比(R第一次和第二次高斯波之间的)(T1、2和R1、2),以及相应的值之间的第一个和第三个高斯波(T1、3和R1、3)。事后多重比较,方差分析后被应用于研究受试高斯建模特征差异三个三学期制。关键结果T1、2和T1、3显著增加(T1、2:12.8±1.3 vs 13.2±1.3, ;T1、3:39.5±4.3 vs 45.4±5.1,),R1、3从第一个怀孕中期显著下降(0.60±0.15 vs 0.53±0.11,)。从第二到第三阶段,T1、2显著降低(13.2±1.3 vs 12.8±1.2,),T1、3和R1、3略有下降但无意义的。因为大T1、2和T1、3和小R1、3与更多的周边动脉相关联,我们的研究结果表明,周边动脉变得更加顺从的从第一个怀孕中期,然后有一个倾向于回到基线在正常怀孕。定量结论,本研究表明显著变化的高斯模型特征源自径向脉冲三三学期制的正常的孕妇,这表明这些造型特征可以作为参数监测产妇生理变化在正常怀孕。
1。介绍
怀孕期间母体循环系统的生理变化是必要的支持和保护胎儿的发展(1,2]。怀孕妇女的心血管系统适应增加心脏的需求。增加心输出量已经观察到早期妊娠增加中风的体积和心率(HR)。随着妊娠的进展,增加了斯托克城卷到达高原状态但人力资源持续增加。此外,据报道,全身血管阻力降低在正常妊娠(3,4]。
动脉脉搏波分析以来一直试图评估孕产妇生理变化动脉脉冲包含有用的心血管系统生理信息(5- - - - - -8]。常用的指标包括carotid-radial脉搏波速度(crPWV),增强指数(AIx)或AIx心率75 /分钟(AIx - 75)来自颈动脉脉冲(9- - - - - -12]。纵向变化在正常妊娠和正常血压和高血压孕妇差异量化(13- - - - - -15]。虽然不同的动脉脉搏波分析技术曾在这些已发表的研究,一个类似的结论被吸引,这是颈动脉变得更加兼容在怀孕的早期阶段,然后再回到基线在怀孕的后期阶段。也有一些研究调查孕产妇生理变化在正常妊娠期间使用外周动脉脉冲。Oyama-Kato等人,戈麦斯等人利用脉搏波速度(采集)测量肱动脉和得出结论,增加外周动脉合规在怀孕的早期阶段,然后回到基线在怀孕后期(16,17]。为了获得动脉脉搏波形特征,已发表的研究主要使用衍生品的方法。利用衍生品方法的主要缺点是它们对噪声非常敏感,及其测量可靠性不够好尤其是当没有明显的潮汐或动脉脉冲重脉的点(18]。
为了克服这些困难,提出了动脉脉冲高斯模型,可以将动脉脉搏波形分解成不同的单个高斯波(19]。刘等人报道,颈动脉压力和径向脉冲波形可以准确地模拟使用三个高斯函数,这被认为是与正向波,潮流,重脉的或向后波(20.]。几个高斯建模特点,包括振幅峰值、峰值时间位置,和高斯波的半宽度,提取每个高斯函数来反映外周循环系统的生理变化。鲁宾应用高斯建模方法同时测量手指和耳朵photoplethymography (PPG)对高斯脉冲来评估老化影响造型特征(18]。高斯模型特征的差异之间的健康受试者和心脏衰竭患者在运动和恢复也被研究探索其潜在的临床应用(21,22]。然而,我们所知,没有研究量化高斯模型特征的变化在正常怀孕。
本研究旨在全面量化高斯模型特征的变化源自径向脉冲测量三个三学期制的正常怀孕。
2。材料和方法
2.1。主题
七十例健康孕妇志愿者,平均年龄31岁±4年,身高162±6厘米,体重56±4公斤,身体质量指数21±2公斤/米2被招募在海淀妇幼保健医院,北京。怀多胞胎的孕妇、月经周期异常、慢性高血压、糖尿病、贫血,和任何其他已知的疾病在怀孕期间被排除在本研究之外。
北京工业大学的机构审查委员会批准了这项研究,这是进行符合《赫尔辛基宣言》。每个志愿者读参与者同意书之后,了解本研究的目的,并同意参加,书面知情同意。在实验前,所有的志愿者都投了弃权票从酒精,咖啡因,和任何药物。
2.2。桡动脉脉搏测量
径向脉冲测量从每个孕妇在正常怀孕的三个不同阶段:早期妊娠(11 - 13周)之间的前三个月,怀孕中期(20 - 22之间的三个月第二周)和晚期妊娠(星期37-39之间的第三阶段)。这被称为美国国会妇产科的指导方针(23]。所有的孕妇都要求参加三个访问桡动脉脉搏测量在上述三个孕周。
动脉脉搏测量进行临床测量在一个安静的房间在海淀妇幼保健医院,北京,中国。三种访问期间,所有的孕妇都首先要求安静地坐在椅子上五分钟达到稳定心血管状态之前正式动脉脉搏记录。休息收缩期和舒张期血压(SBP和菲律宾)和人力资源然后使用验证电子血压计测量从欧姆龙作物(下摆- 7124)。与孕妇仰卧位、压力传感器(MB-3)放在左边手腕桡动脉,上面标记,记录可分析的径向脉冲三分钟使用PowerLab数据采集系统(ADInstrumrnts Pty Ltd ., PowerLab 8/35, Bella Vista新南威尔士州2153年,澳大利亚)在三倍的采样率为1000 Hz。单变量方差分析分析表明,三个重复测量之间没有明显差异(所有),演示实验的可靠性。因此,他们的平均三重复测量值计算为每个主题作为参照值,用于进一步的统计分析。因此,有三个桡动脉脉搏记录从七十年的每一个孕妇。
2.3。高斯模型的径向脉冲
所有记录的径向脉冲首先处理去除基线漂移。然后他们被归一化幅度和宽度,然后分解成三个积极的高斯函数 ,作为刘等人提出的。20.]。第一个高斯函数表示主波或前进波;第二个高斯函数表示浪潮;第三个高斯函数表示重脉的波,或反向波。每个被定义为高斯函数 在哪里意味着峰值振幅,意味着高峰时间的位置,意味着每个高斯波的半角,如图1。获得的曲线显示黑色,黄色曲线显示了高斯径向安装波形。之间没有显著差异获得的曲线和拟合曲线()。
(一)
(b)
2.4。确定高斯径向动脉脉搏的造型特征
九个基本高斯建模特点,包括峰值振幅(H1H2H3),峰值时间位置(N1,N2,N3)和半角(W1,W2,W3),来自三个高斯曲线,如图1。四个扩展造型特点也决定,包括峰值时间间隔(T1、2,T1、3)和振幅比(R1、2,R1、3)之间的第一和第二第一和第三之间的高斯波和高斯波,计算
2.5。数据和统计分析
意味着±SDs的血压(BP)、人力资源,导出高斯造型特征(H1,H2,H3,N1,N2,N3,W1,W2,W3,T1、2,T1、3,R1、2,R1、3)计算在所有的孕妇,分别为三个三学期制。方差分析和事后多重比较然后执行使用SPSS(20.0版本;美国SPSS Inc .,芝加哥,IL)调查三个三学期制的影响在所有高斯模型特点和比较是否有显著的受试怀孕期间差异三个三学期制。一个是作为重要的标准。
3所示。结果与讨论
3.1。心率和血压的变化在三个三学期制
如表所示1、人力资源显著增加和个基点(SBP和菲律宾)显著降低在正常妊娠(所有第一次和第二次之间的比较三学期制和之间的第一个和第三个三学期制)。
3.2。高斯波高峰、身高和半角之间的三个三学期制
图2给一个例子的高斯模型归一化径向脉冲波形孕妇三个三学期制的。它说明所有三个高斯波的峰值时间位置移向从第一个第二个三个月,然后在怀孕后期出现了倒退。第三高斯波的峰值振幅降低不断在妊娠中期和晚期妊娠前三个月是无法相比的。
(一)
(b)
(c)
图3显示了九个基本高斯模型特征的变化在三个三学期制。它可以观察到从第一个高斯波高峰时间位置和半角有相似的变化趋势。他们从第一个怀孕中期(显著增加N1:13.0±2.1 vs 14.2±1.8,W1:14.2±2.2 vs 16.3±1.9,两者兼而有之),然后在怀孕后期有所下降但无意义的基线。峰值振幅也有类似的变化趋势在高峰时间位置和半角,但是没有任何两个三学期制(所有重大的区别)。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(我)
从第二个高斯波三种基本造型特点改变了类似的模式与从第一个高斯波。高峰时间位置显著增加从第一个怀孕中期(N2:25.8±2.8 vs 27.5±2.4,),那么在怀孕后期有所下降但无意义的基线。第一次怀孕中期的半宽度显著增加(W2:26.6±2.5 vs 28.1±2.6,),然后显著降低回到基线从第二到第三阶段(W2:28.1±2.6 vs 26.7±3.2,)。
关于第三高斯波的造型特点,第一和第二之间有显著差异,第一和第三之间的三学期制的(所有三个特征),但不是在妊娠中期和之间。在细节,峰值振幅和第三个高斯波的半宽度显著降低,峰值时间位置显著增加(H3:38.7±7.8 vs 33.1±5.8;W3:53.2±4.6 vs 47.6±4.9;N3:52.5±5.5 vs 59.6±5.9;所有从第一个怀孕中期)。
3.3。高斯波高峰时间间隔三个三学期制
图4显示了来自高斯峰时间间隔的三个高斯波径向脉冲测量三个三学期制的健康孕妇。高峰时间间隔(T1、2第一和第二之间)高斯波显著增加从第一个怀孕中期(12.8±1.3 vs 13.2±1.3,),然后大幅减少从第二到第三阶段(13.2±1.3 vs 12.8±1.2,)。高峰时间间隔之间的第一个和第三个高斯波(T1、3)也显著增加(39.5±4.3 vs 45.4±5.1,),然后在怀孕后期略有下降,回到基线。
(一)
(b)
3.4。高斯波振幅比的三个三学期制
图5显示了高斯的三个高斯波振幅比来自径向脉冲测量三个三学期制的健康孕妇。重要的发现是,振幅比(R1、3)之间的第一个和第三个高斯波显著降低从第一个怀孕中期(0.60±0.15 vs 0.53±0.11,),然后保持一个稳定的水平,直到怀孕后期。
(一)
(b)
4所示。讨论
在这项研究中,高斯建模特点源自归一化径向脉冲之间的量化和比较了三个三学期制在正常怀孕。我们所知,这是第一个研究,全面探讨外周动脉脉冲波形变化在正常妊娠使用高斯建模方法。
第一次观察到本研究关于产妇在怀孕期间人力资源和基点的变化同意发表的研究(24,25]。人力资源显著增加,首次怀孕中期的BPs显著降低正常健康的怀孕。然而,指出不恰当使用自动BP监控测量基点的孕妇临床诊断。
本研究的主要结果是动脉脉冲波形变化在正常怀孕。众所周知,动脉脉冲波形的复合波和反射波从外围,波或高斯第一波与心室收缩(26]。怀孕期间,氧气和营养需求的增加需要增加孕妇的心脏功能,包括心输出量,人力资源,和中风体积(1,27,28]。这已经被证明在这项研究增加高峰时间位置和高斯第一波的半宽度从第一个怀孕中期在正常怀孕。
第二个和第三个高斯波与反射相关的外围主要分支点,可以用来量化周边动脉的属性(29日]。一些已发表的研究报告,周围动脉的血管阻力降低在正常妊娠(30.,31日]。以前的研究报告如何动脉外周阻力较低的脉冲波形特征变化,狭窄和主波高、不显明的浪潮,强调重脉的波,降低采集观察(32]。采集的减少导致潮汐或者重脉的浪潮进一步向后移动,导致增加N2和N3(22]。在这项研究中,N2和N3增加在怀孕早期对基线,然后返回。这赞同Oyama et al。”年代研究,据报道,外周阻力降低首先然后增强在正常妊娠(16]。它的优点进一步评估的意义这三个组成波和采取行动的机制。这可能提供的证据表明,怀孕期间这些差异是合理的。
它已经在先前的研究解释说,高峰时间间隔T1、2和T1、3不同高斯波与合规相关的周边动脉(19]。它也被报道,振幅比率R1、2和R1、3有关人工智能和反射指数(RI)的外周动脉脉冲两个动脉脉搏波形指数通常用来量化外周动脉硬化(18,19,33,34]。一般来说,越大T1、2和T1、3是,还是越低R1、3,更兼容的周边动脉(19]。颈动脉的刚度研究在正常妊娠孕妇使用其他测量技术包括采集,他们得出结论:颈动脉动脉合规明显增加,从第一个第二个三个月,然后在怀孕后期(减少对基线16,35]。在这项研究中观察到类似的结果增加峰值时间间隔T1、2和T1、3和振幅下降比率R1、2和R1、3从第一到第二阶段正常的怀孕,表明母体外周动脉合规增加怀孕的早中期阶段。
也指出,从第二到第三阶段,外周动脉脉冲的高斯模型特征的趋势回归对基线值虽然这些变化并不重要对于大多数高斯造型特征在这个研究。我们的结果是不同的从这些重大变化cfPWV和AIx导出从妊娠中期的主动脉之间的报道13,16,36,37]。这些研究表明,指标来源于中央动脉妊娠中期和之间的显著变化。卡里尔等人,Fujime等人报道,中央主动脉aix - 75首先减少和达到最低点在怀孕的中间阶段,然后在怀孕的后期显著增加(13,36),这表明主动脉弹性变得更好,然后更糟在正常怀孕。类似的变化模式在颈动脉采集和brachial-ankle采集被元等人也观察到在正常妊娠和Oyama-Kato et al。16,37]。这可以部分解释为不同的指标从不同的技术或使用不同测量位置沿动脉树或不同的比较不同孕周之间。因此,全面调查了解不同变化的间接测量动脉硬化在怀孕的后期阶段应该在未来进行研究。
这项研究有一些局限性。首先,即使相同的训练有素的操作员已经使用在整个实验中,接触压力仍是难以控制。脉冲轮廓可能会受到影响。此外,波传播可能与心率和血压。然而,值得进一步调查的心率和血压的变化如何影响高斯模型参数。
5。结论
定量结论,本研究表明显著变化的高斯模型特征源自径向脉冲三三学期制的正常孕妇。这表明周边动脉变得更加顺从的从第一个怀孕中期,然后有一个倾向于回到基线在正常妊娠和表明,这些造型特征可以作为参数监测产妇生理变化在正常怀孕。
数据可用性
所有数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
本研究支持的国际项目北京工业大学的研究生。支持的研究是智能生理测量和临床翻译,北京国际科技合作基地。