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心血管疾病（CVDs）严重威胁人类健康，为提升其早期筛查等能力，研究人员开展基于压力刺激的多部位心血管信息信号采集分析系统研究。结果显示该系统能高精度采集 27 通道信号，为 CVDs 研究、评估和预测提供新方法与数据111。
在现代社会，心血管疾病就像一颗 “定时炸弹”，时刻威胁着人们的健康。世界卫生组织的统计数据令人触目惊心，心血管疾病占全球总死亡人数的 32%，每年约有 1790 万人因此丧生 ，其中心脏病发作导致的死亡更是占比超 85%。在疾病早期，患者身体状况相对较好，若能及时诊断并干预，不仅能有效降低心血管事件的发生风险，还能减轻患者痛苦和经济负担。然而，目前早期诊断面临诸多挑战。传统的检测方法，如 duplex ultrasonography、X 射线计算机断层扫描等，虽能获取心血管参数（CVPs），但这些方法不仅需要专业人员操作，成本也较高，不适合大规模的早期筛查。
为了攻克这些难题，重庆医科大学等研究机构的研究人员展开了深入研究。他们提出并设计了一种基于压力刺激的新型多部位心血管信息信号采集与分析系统，旨在通过非侵入性的方式，更全面地获取心血管信息，为心血管疾病的早期诊断、评估和预测提供有力支持。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是硬件设计，通过选用多种传感器，如声音、ECG、光电、压力和温度传感器等，从人体多部位采集信号。信号采集器则负责对这些信号进行处理、控制和传输。软件方面，开发了微处理器和计算机应用程序，用于信号的采集控制、显示、存储和分析。此外，整个信号采集过程分为七个子过程（RMPS1 - RMPS7），根据不同压力刺激模式获取多部位 27 通道信号，并采用专业校准仪器对系统进行校准和验证234。
下面来看具体的研究结果：
- 系统性能与校准验证：该系统能按照不同信号的频率要求，以设定的采样频率采集 27 通道信号。通过使用 SKX - 1000 + 集成模拟器、H2 - 5000 系列血压模拟器和 XM - TZY - 1 心肺音模拟器等专业校准仪器进行校准，结果表明系统对各通道信号的测量具有高精度和良好稳定性。例如，在心电图（ECG）幅度校准中，最大相对标准偏差小于 3.2%，与实际输入电压的最大相对差异小于 1.5%；在血氧饱和度校准方面，最大相对标准偏差小于 1.9% 54。
- 信号采集与数据分析：研究招募了十六名志愿者，在采集信号前收集其基本信息并输入系统软件。测量时，受试者需躺在病床上，将所有传感器放置在指定位置，整个信号采集过程约 10 分钟。对采集到的信号进行时域和频域分析，可提取超过 1000 个心血管参数（CVPs），包括已有的临床指标和新的参数678。
- 个体与多体结果分析：以 24 岁男性受试者 2 为例，分析其 ECG、肺和心音（LHS）、光电容积脉搏波和压力脉搏信号等。结果显示，压力对该受试者的 ECG 和 LHS 信号影响较小，系统测量稳定性良好；在脉搏信号方面，部分参数受压力影响较小，具有一定稳定性。对多个受试者（MS1 - MS8）的研究发现，不同参数在不同受试者间存在差异，如 MS1 和 MS2 的心脏周期变化较大，与心律失常相关；部分受试者的 K 值不对称，可能与颈动脉狭窄等疾病有关。这表明系统能够检测到这些差异，为心血管疾病的诊断提供更多信息910。
在研究结论和讨论部分，研究人员提出的 27 通道信号采集与分析系统，结合压力刺激，能同时获取大量心血管信息。虽然新提出的参数临床价值还需进一步研究，但该系统为心血管疾病的研究提供了新途径，为基于机器学习算法的心血管健康评估和疾病预测模型提供了丰富的原始数据。通过广泛的临床对比研究，有望在评估心血管健康、药物疗效和术后康复等方面得到广泛应用，对推动心血管疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
