基于心音的人群心脏储备监测和评估方法研究

摘要

心脏储备（cardiac reserve，CR）是心脏功能上调的能力，客观具体量化的反映了人体心脏的潜能。心脏储备能力包括了收缩期储备，心脏心率储备以及舒张期储备。心脏储备能力的大小，决定是否可以安全承受生活中的各种日常活动，例如：剧烈的体育运动、军事训练、各种疾病、高原生活等等。心脏储备在心脏状态的动态变化中展现出来。每一个人在做运动内外环境发生变化的同时，心脏的自身状态也会随之发生变化，就会动用心脏储备，以适应发生的外部环境的变化。例如，运动员在进行高强度、长时程的专项训练时，自身个体就会动用心率储备（heart rate reserve，HRR），心率会从静息状态上调至静息时的2-3倍，同时训练时也会相继动用心肌收缩能力储备（CCR），心肌能力可能上调数10倍。心脏整个状态它包含了苏醒阶段和恢复过程，心脏的状态在高强度的训练中出现的生理性代偿会使心脏产生疲劳，甚至出现损伤。　　心音和心力之间关系的心脏储备监测方法，其中第一心音幅值对第二心音幅值的比值（S1/S2），舒张期对收缩期时限比值简称（D/S）。心脏储备能力测试是根据心音-心力关系的无创监测，让运动员，普通大学生、军人和老年人，病人多方位了解疾病对心脏的影响或损伤，为他们提供更多保护心脏的依据。　　（1）大学生组别分为两组：其中，第一组包括了125体育学院的学生，平均年龄在21.7±2.0，其中男性81名，女性44名；第二组是155名普通院系的大学生，平均年龄在20.5±2.6，其中男性64名，女性91名。测试体育学院学生静息心率73±9.1，普通大学生静息心率78±12.8，体育学院学生心率明显低于普通大学生的心率；普通大学生静息 D/S1.63±0.31，体育学院学生1.98±0.35，两组数据存在显著性差异（p＜0.05），在全运动量下体育学院大学生和普通大学生D/S都明显降低，分别降低至1.02±0.24和0.97±0.18。　　（2）在完成全程300km的部队男士兵中静息S1/S2比值1.28±0.47，第一阶段S1/S2比值1.58±0.64，相对与静息状态S1/S2幅值有较高提升，第二三四阶段趋于平稳，在第五阶段S1/S2的比值有较高的提升1.38±0.74，在最后恢复阶段S1/S2幅值为1.34±0.48。D/S在出发前的静息状态1.96±0.39，后面路程D/S逐渐降低；女士兵静息状态S1/S2比值1.25±0.26，第一阶段路程S1/S2幅值有所提升1.38±0.67，最后恢复阶段的S1/S2与静息状态S1/S2持平。D/S在出发前的静息状态1.89±0.24，出发之后的第一到第四阶段 D/S持续下降，高强度的运动导致心脏供血不足，第五阶段士兵身体机能，适应高负荷运动，D/S恢复至基准状态。途中休息一天D/S恢复至2.02±0.37。　　（3）中老年人患有高血压受试者的S1/S2比值为3.44±2.59，D/S比值为1.48±0.28。身体健康的受试者S1/S2比值为2.43±0.63，D/S比值为1.51±0.20，患有高血压的受试者S1/S2比值远高于未患高血压的受试者。

目录

1 绪 论

1.1引言

1.2课题研究的国内外现状

1.3课题的研究目的和研究内容

2 心脏储备无创检测软件

2.1原理与特点

2.2计算机系统要求

2.3心脏储备监测仪心音信号的采集

2.4心脏储备检测仪采集模块

2.5心脏储备检测仪分析模块

2.6具体操作流程

2.7注意事项

3 基于心音信号的心脏储备监测与评估指标

3.1基于心音信号的心脏储备监测与评估指标设计

3.2心音产生和组成部分

3.3基于心音心力关系心脏功能指标分析

4 不同人群的心脏储备监测

4.1大学生心脏储备情况

4.2某军事学院士兵徒步行军心脏储备调研

4.3中老年人心脏储备情况

5 总 结

5.1论文总结

5.2论文创新点

5.3论文的展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录