N Point Moving Gemiddelde Filter

Frekwensie van die lopende gemiddeld Filter Die frekwensieweergawe van 'n LTI stelsel is die DTFT van die impulsrespons, Die impulsrespons van 'n L - sample bewegende gemiddelde is sedert die bewegende gemiddelde filter is FIR, die frekwensieweergawe verminder om die eindige som Ons kan die baie nuttig identiteit gebruik om die frekwensie reaksie as waar ons toelaat dat AE minus jomega skryf. N 0, en M L minus 1. Ons kan belangstel in die omvang van hierdie funksie word ten einde te bepaal watter frekwensies te kry deur middel van die filter unattenuated en wat verswakte. Hier is 'n plot van die omvang van hierdie funksie lyk, vir L 4 (rooi), 8 (groen) en 16 (blou). Die horisontale as wissel van nul tot pi radiale per monster. Let daarop dat in al drie gevalle, die frekwensieweergawe het 'n laagdeurlaat kenmerk. 'N konstante komponent (nul frekwensie) in die insette gaan deur die filter unattenuated. Sekere hoër frekwensies, soos pi / 2, is heeltemal uitgeskakel word deur die filter. Maar, as die bedoeling was om 'n laagdeurlaatfilter ontwerp, dan het ons nie baie goed gedoen. Sommige van die hoër frekwensies is verswakte net met 'n faktor van ongeveer 1/10 (vir die 16 punt bewegende gemiddelde) of 1/3 (vir die vier punt bewegende gemiddelde). Ons kan baie beter as dit doen. Bogenoemde plot is geskep deur die volgende Matlab kode: omega 0: pi / 400: pi H4 (1/4) (1-exp (-iomega4)) ./ (1-exp (-iomega)) H8 (1/8 ) (1-exp (-iomega8)) ./ (1-exp (-iomega)) H16 (1/16) (1-exp (-iomega16)) ./ (1-exp (-iomega)) plot (omega , ABS (H4) ABS (H8) ABS (H16)) as (0, PI, 0, 1) Kopiereg kopie 2000- - Universiteit van Kalifornië, BerkeleyCould jou 'n paar meer van jou werk en gedagtes voeg Omdat nou it39s baie moeilik om te verstaan ​​wat jou probleem is. Die enigste opsie sou wees om die oplossing, wat gewoonlik nie vir huiswerk-agtige oefeninge soos hierdie een gedoen direk aan te bied. Hoe sal jy gewoonlik gaan oor die vind van 'n staat-ruimte voorstelling van 'n stelsel Weet jy hoe om te kyk of 'n stelsel is LTI uitvoering Matt L. 30 September by 7:22 Dit is nie 'n huis werk, ek weet hoe om LTI check en probeer om dit te omskep in staat ruimte (goed nie veel nie, maar ja). As y1n is die reaksie op insette y1n en x1n is die reaksie van x2n. Dan moet ax1nbx2n gelyk aan ay1nby2n wees. Ek het uit te vind die stelsel lineêr nie, maar wou net om te bevestig. En kom tot stand ruimte, ek is kinda vas, nie seker hoe om te begin. Ek het 'n paar stelsels in staat ruimte verteenwoordiging, ek wil hierdie stelsel sluit om my biblioteek, maar ek wil dit verenigbaar met ander. â € Aashu10 30 September by 07:49 op OK. Die stelsel is inderdaad LTI, it39s net 'n FIR filter met 'n konstante impulsrespons (oor L monsters). Die staat vektor is die filter39s geheue, dit wil sê dat verlede insetwaardes. Miskien I39ll het 'n geruime tyd later te skryf 'n antwoord. â € Matt L. 30 September by 7: 54FIR filters, IIR filters, en die lineêre konstante-koëffisiënt verskilvergelyking Kousale bewegende gemiddelde (FIR) Comments nie Weve bespreek stelsels waarin elke monster van die produksie is 'n geweegde som van (sekere van die) die monsters van die insette. Kom ons neem 'n oorsaaklike geweegde som stelsel, waar oorsaaklike beteken dat 'n gegewe uitset monster hang net af van die huidige insette monster en ander insette vroeër in die ry. Nóg lineêre stelsels in die algemeen nie, en eindig impulsrespons stelsels in die besonder, moet oorsaaklike wees. Maar oorsaaklikheid is gerieflik vir 'n soort van analise wat op pad was om gou te verken. As ons simboliseer die insette as waardes van 'n vektor x. en die uitgange as die ooreenstemmende waardes van 'n vektor y. dan so 'n stelsel kan geskryf word as waar die b waardes quotweightsquot toegepas word om die huidige en vorige insette monsters om die huidige uitset monster te kry. Ons kan dink aan die uitdrukking as 'n vergelyking met die gelykaanteken wat beteken gelykes, of as 'n prosedurele onderrig, met die gelykaanteken wat beteken opdrag. Kom ons skryf die uitdrukking vir elke uitset monster as 'n MATLAB lus van opdrag state, waar x is 'n N-lengte vektor van insette monsters, en b is 'n M-lengte vektor van gewigte. Ten einde te gaan met die spesiale geval aan die begin, sal ons x insluit in 'n meer vektor xhat wie se eerste M-1 monsters is nul. Ons sal die geweegde opsomming vir elke y (N) as 'n innerlike produk te skryf, en sal 'n paar wysigings van die insette te doen (soos b omkeer) vir hierdie doel. Hierdie soort stelsel word dikwels bekend as 'n bewegende gemiddelde filter, vir ooglopende redes. Van ons vroeër besprekings, moet dit duidelik dat so 'n stelsel is lineêre en verskuiwing-invariante wees. Natuurlik sou dit baie vinniger wees om die MATLAB konvolusie funksie conv (gebruik) in plaas van ons mafilt (). In plaas van die oorweging van die eerste M-1 monsters van die insette tot nul, ons hulle kan oorweeg om dieselfde as die laaste M-1 monsters wees. Dit is dieselfde as die behandeling van die insette as periodieke. Wel gebruik cmafilt () as die naam van die funksie, 'n klein verandering van die vroeër mafilt () funksie. In die bepaling van die impulsrespons van 'n stelsel, is daar gewoonlik geen verskil tussen die twee, aangesien alle nie-aanvanklike monsters van die insette is nul: Aangesien 'n stelsel van hierdie aard is lineêre en skuif-invariante, ons weet dat die uitwerking daarvan op enige sinusgolf sal slegs volgens skaal en skuif dit. Hier is dit sake wat ons gebruik die omsendbrief weergawe Die sirkulêr-gekonvuleerde weergawe geskuif en afgeskaal 'n bietjie, terwyl die weergawe met gewone konvolusie verwring aan die begin. Kom ons kyk wat die presiese skalering en verskuiwing is deur die gebruik van 'n FFT: Beide toevoer en afvoer het amplitude net by frekwensies 1 en -1, wat is soos dit moet wees, aangesien die insette was 'n sinusgolf en die stelsel was lineêre. Die uitset waardes groter deur 'n verhouding van 10,6251 / 8 1,3281. Dit is die wins van die stelsel. Wat van die fase Ons moet net om te kyk waar die amplitude is nie-nul: Die insette het 'n fase van pi / 2, soos ons versoek. Die uitset fase verskuif met 'n bykomende 1,0594 (met teenoorgestelde teken vir die negatiewe frekwensie), of oor 1/6 van 'n siklus van die reg, soos ons kan sien op die grafiek. Nou kan probeer om 'n sinusgolf met dieselfde frekwensie (1), maar in plaas van amplitude 1 en fase pi / 2, Kom ons probeer amplitude 1,5 en fase 0. Ons weet dat net frekwensie 1 en -1 nie-nul amplitude sal hê, so laat net kyk na hulle: weereens die amplitude verhouding (15,9377 / 12,0000) is 1,3281 - en as vir die fase dit weer verskuif deur 1,0594 as hierdie voorbeelde is tipiese, kan ons die effek van ons stelsel (impulsrespons 0,1 0,2 voorspel 0,3 0,4 0,5) op enige sinusgolf met frekwensie 1 - die amplitude sal verhoog word met 'n faktor van 1,3281 en die (positiewe frekwensie) fase sal verskuif deur 1,0594. Ons kan gaan op na die uitwerking van hierdie stelsel op sinusoïede van ander frekwensies bereken deur dieselfde metodes. Maar daar is 'n baie makliker manier, en een wat die algemene punt vestig. Sedert (omsendbrief) konvolusie in die tydgebied beteken vermenigvuldiging in die frekwensiedomein, daaruit volg dat Met ander woorde, die DFT van die impulsrespons is die verhouding van die DFT van die uitset na die DFT van die insette. In hierdie verband die DFT koëffisiënte is komplekse getalle. Sedert ABS (C1 / C2) ABS (c1) / ABS (C2) vir alle komplekse getalle C1, C2, hierdie vergelyking vertel ons dat die amplitude spektrum van die impulsrespons altyd die verhouding van die amplitude spektrum van die uitset na wat sal wees van die insette. In die geval van die fase spektrum, hoek (C1 / C2) hoek (c1) - hoek (C2) vir alle C1, C2 (word met dien verstande dat fases verskil deur n2pi gelyk beskou). Daarom is die fase spektrum van die impulsrespons sal altyd die verskil tussen die fase spektra van die uitset en die insette (met alles wat regstellings deur 2pi is nodig om die resultaat tussen - pi en pi hou) wees. Ons kan die fase-effekte sien meer duidelik as ons oop maak die voorstelling van fase, dit wil sê as ons verskeie veelvoude voeg van 2pi as wat nodig is om die spronge wat geproduseer word deur die periodieke aard van die () funksie hoek te verminder. Hoewel die amplitude en fase gewoonlik gebruik vir grafiese en selfs 'n tabel aanbieding, want hulle is 'n intuïtiewe manier om te dink oor die gevolge van 'n stelsel op die verskillende frekwensie komponente van sy insette, die komplekse Fourier koëffisiënte is meer nuttig algebraïes, omdat hulle toelaat die eenvoudige uitdrukking van die verhouding die algemene benadering wat ons so pas gesien sal saam met arbitrêre filters van die tipe geskets, waarin elke uitset monster is 'n geweegde som van sommige stel insette monsters. Soos vroeër genoem, is hierdie dikwels genoem Eindige Impulse Response filters, omdat die impulsrespons is van beperkte omvang, of soms Moving Gemiddelde filters. Ons kan die frekwensieweergawe kenmerke van so 'n filter van die FFT van sy impulsrespons te bepaal, en ons kan ook nuwe filters met gewenste eienskappe te ontwerp deur IFFT van 'n spesifikasie van die frekwensieweergawe. Outoregressiewe (IIR) Filters Daar sal min punt in 'name vir FIR filters wees, tensy daar was 'n paar ander soort (e) om hulle te onderskei van, en so diegene wat bestudeer pragmatiek sal nie verbaas wees om te verneem dat daar wel nog 'n groot soort lineêre tyd-invariante filter. Hierdie filters is soms genoem rekursiewe omdat die waarde van die vorige uitsette (asook vorige insette) aangeleenthede, hoewel die algoritmes in die algemeen geskryf met behulp van iteratiewe konstrukte. Hulle word ook genoem Oneindige Impulse Response (IIR) filters, want in die algemeen hul reaksie op 'n impuls gaan op tot in ewigheid. Hulle word ook soms genoem outoregressiewe filters, omdat die koëffisiënte kan beskou word as die gevolg van doen lineêre regressie te sein waardes uit te druk as 'n funksie van vroeër sein waardes. Die verhouding van EIR en OIR filters kan duidelik gesien word in 'n lineêre konstante-koëffisiënt verskilvergelyking, dit wil sê die oprigting van 'n geweegde som van uitsette gelykstaande aan 'n geweegde som van insette. Dit is soos die vergelyking wat ons vroeër het vir die oorsaaklike FIR filter, behalwe dat bykomend tot die geweegde som van insette, ons het ook 'n geweegde som van uitsette. As ons wil hê om te dink aan dit as 'n prosedure vir die opwekking van uitset monsters, moet ons die vergelyking herrangskik om 'n uitdrukking vir die huidige uitset monster y (N) te kry, die aanneming van die konvensie dat 'n (1) 1 (soos deur skalering ander as en BS), ons kan ontslae te raak van die 1 / n (1) term: y (n) b (1) x (n) b (2) x (n-1). b (LW1) x (N-NB) - 'n (2) y (N-1) -. - 'N (Na1) y (N-na) As al die n (N) buiten 'n (1) is nul, dit verminder na ons ou vriend die oorsaaklike FIR filter. Dit is die algemene geval van 'n (kousale) LTI filter, en geïmplementeer word deur die MATLAB funksie filter. Kom ons kyk na die geval waar die ander as b b koëffisiënte (1) is nul (in plaas van die FIR geval, waar die n (N) is nul): In hierdie geval, die huidige uitset monster y (N) word bereken as 'n geweegde kombinasie van die huidige insette monster x (n) en die vorige uitset monsters y (n-1), y (n-2), ens Om 'n idee te kry van wat gebeur met sulke filters kry, kan ons begin met die geval waar: dit wil sê, die huidige uitset monster is die som van die huidige insette monster en die helfte van die vorige uitset monster. Wel neem 'n inset impuls deur 'n paar keer stappe, een op 'n slag. Dit moet duidelik op hierdie punt dat ons maklik 'n uitdrukking vir die nde uitset monster waarde kan skryf: dit is net (As MATLAB getel vanaf 0, sou dit eenvoudig .5n wees). Sedert wat ons berekening is die impulsrespons van die stelsel, het ons gedemonstreer deur 'n voorbeeld dat die impulsrespons, want dit kan hê oneindig baie nie-nul monsters. Om hierdie triviale eerste-orde filter in MATLAB te implementeer, kan ons gebruik filter. Die oproep sal lyk: en die resultaat is: Is hierdie besigheid eintlik nog lineêr Ons kan kyk na hierdie empiries: Vir 'n meer algemene benadering, oorweeg die waarde van 'n uitset monster y (N). Deur opeenvolgende vervanging kan ons dit skryf, want dit is net soos ons ou vriend die konvolusie-som vorm van 'n FIR filter, met die impulsrespons deur die uitdrukking .5k. en die lengte van die impulsrespons om oneindig. So dieselfde argumente wat ons gebruik om te wys dat FIR filters was lineêre sal nou hier van toepassing. Tot dusver dit mag lyk soos 'n groot bohaai oor nie veel nie. Wat is hierdie hele lyn van ondersoek goed vir Wel beantwoord hierdie vraag in fases, wat begin met 'n voorbeeld. Dit is nie 'n groot verrassing dat ons kan bereken 'n gemonsterde eksponensiële deur rekursiewe vermenigvuldiging. Kom ons kyk na 'n rekursiewe filter dat daar iets minder voor die hand liggend nie. Hierdie keer goed maak dit 'n tweede-orde filter, sodat die oproep om te filter van die vorm sal wees Kom stel die tweede uitset koëffisiënt a2 om -2cos (2pi / 40), en die derde uitset koëffisiënt A3 tot 1, en kyk na die impulsrespons. Nie baie nuttig as 'n filter, eintlik, maar dit genereer 'n gemonsterde sinusgolf (van 'n impuls) met drie vermenigvuldig-voeg per monster Ten einde te verstaan ​​hoe en hoekom dit doen dit, en hoe rekursiewe filters kan ontwerp en in ontleed die meer algemene geval, moet ons terug te stap en 'n blik op 'n paar ander eienskappe van komplekse getalle, op pad na die begrip van die Z transform. Development en geldigheid van 'n nuwe metode om Lei Sentraal Aorta Sistoliese druk van die Radial Druk Golfvorm Gebruik 'n n-punt bewegende gemiddelde metode Bryan Williams, besturende direkteur,. Peter S. Lacy PhD Peter Yan MBBS Chua-Ngak hwee Chen Liang PhD Choon-Meng Ting MBBS Departement van kardiovaskulêre Wetenskappe, Universiteit van Leicester, en die Leicester NIHR Biomediese Navorsingseenheid in kardiovaskulêre siektes, Leicester, Verenigde Koninkryk Gleneagles Mediese Sentrum, Singapoer Healthstats internasionale, Singapoer ontvang 7 September 2010. Hersiene 13 September 2010. Aanvaarde 17 September 2010 beskikbaar aanlyn 15 Februarie 2011. Doelwitte die doel van hierdie studie was om te ontwikkel en die geldigheid van die roman toepassing van 'n eenvoudige n-punt bewegende gemiddelde (NPMA) 'n wiskundige laagdeurlaat filterto noninvasively lei sentrale aorta sistoliese druk (CASP) van die radiale arterie druk golfvorm (RAPWF) in die mens. Agtergrond CASP kan 'n belangrike onafhanklike determinant van kliniese uitkomste wees. Ontwikkeling van 'n eenvoudige, goed gevalideerde metodes om noninvasively lei CASP is nodig om die roetine kliniese meting van CASP fasiliteer. Metodes Drie studies in verskillende bevolkingsgroepe kohorte is gebruik om te ontwikkel en te bekragtig die NPMA metode om CASP lei in die mens: 1) 'n ontwikkeling studie (N 217), beskryf die optimale aanwending van die NPMA om CASP 2 lei) 'n bevestiging studie vergelyk NPMA - POLO met POLO afgelei met behulp van 'n algemene oordragfunksie (GTF-CASP SphygmoCor stelsel, AtCor, Sydney, Australië) met behulp van 5349 RAPWFs van die kafee (Conduit slagaar Function Evaluering) studie en 3) 'n indringende validering studie (n 20) vergelyk NPMA-CASP met 'n direkte aorta worteldruk metings tydens kardiale kateterisering. Uitslae in die ontwikkeling studie, wanneer die gebruik van die NPMA, 'n noemer van N / 4 (waar N tonometer monsterfrekwensie) mees akkuraat gedefinieer CASP relatief tot GTF-CASP. Bevestig van NPMA-CASP behulp RAPWFs van die kafee studie het getoon uitstekende korrelasie en ooreenkoms (r 2 0,993, beteken verskil 0.3 1.0 mm Hg). Die ooreenkoms gebly robuuste na stratifikasie deur geslag, ouderdom, behandeling, en diabetes status. Daar was ook 'n uitstekende korrelasie en ooreenkoms (r 2 0.98, p LT 0,001) tussen direk gemeet aorta wortel sistoliese druk (Millars kateter) by kardiale kateterisering versus NPMA-CASP, gelyktydig afgelei van belastende RAPWFs. Gevolgtrekkings Ons wys dat 'n NPMA met 'n noemer van 'n kwart van die tonometer monsterfrekwensie akkuraat definieer CASP wanneer dit toegepas word om noninvasively verkry RAPWFs in die mens. Hierdie roman bevindings het belangrike implikasies vir die vereenvoudiging van die belastende CASP meting en sy wyer toepassing in kliniese toetse en die kliniese praktyk. Sleutelwoorde sentrale aorta sistoliese druk veralgemeen oordragsfunksie belastende N-punt bewegende gemiddelde radiale arterie druk golfvorms afkortings BP, bloeddruk CASP, sentrale aorta sistoliese druk GTF, veralgemeen oordragsfunksie NPMA, N-punt bewegende gemiddelde PP, polsdruk RAPWF, radiale arterie druk golfvorm SBP, sistoliese bloeddruk bloeddruk (BP) is gerieflik gemeet oor die bragiale arterie met behulp van 'n sphygmomanometer vir meer as 'n eeu. Maar bragiale BP kan nie altyd akkuraat verteenwoordig die ooreenstemmende druk in die aorta (1). Dit is nou duidelik dat verskeie faktore soos ouderdom, hartklop, liggaamslengte, seks, en dwelm-terapie kan al die verhouding tussen bragiale en sentrale aorta druk (2 en 3) beïnvloed. Verder is bewyse begin om daardie sentrale aorta sistoliese opkom en / of pols druk kan meer akkuraat kardiovaskulêre strukturele skade en kardiovaskulêre uitkomste voorspel in vergelyking met bragiale druk (1. 4. 5. 6. 7. 8 en 9). Met betrekking tot die variasie tussen sentrale aorta en bragiale druk, is dit aanvaar dat die gemiddelde arteriële en diastoliese druk bly grootliks onveranderd van aorta wortel te slagaar bragiale en dat dit variasie in versterking van die pulsatiele druk komponent, naamlik sistoliese druk, wat verantwoordelik is vir die sentrale-tot-bragiale drukverskille (10). Dus, het fokus op die akkurate afleiding van sentrale aorta sistoliese druk (CASP). In die lig van die potensiaal vir sentrale aorta druk om inkrementele waarde verskaf in die voorspelling van kardiovaskulêre morbiditeit en mortaliteit, die uitdaging is om 'n eenvoudige en maklike manier om akkuraat te skat sentrale aorta druk in roetine kliniese praktyk te ontwikkel. Die goudstandaard is direkte meting van aorta wortel druk met behulp van 'n druk sensor opgeneem in die aorta wortel ten tyde van kardiale kateterisering, maar dit is duidelik indringende en nie geskik is vir roetine kliniese praktyk. 'N Gewilde alternatiewe benadering het ontleding van die radiale arterie golfvorm verkry deur belastende tonometrie was. In hierdie metode, is die radiale golfvorm gewoonlik gekalibreer bragiale bloeddruk, gemeet met behulp van standaard sphygmomanometry en sodoende 'n gekalibreerde radiale arterie druk golfvorm (RAPWF) genereer. Wiskundige veralgemeen oordragsfunksies (GTFs) in die frekwensie of tyddomein het dan gebruik om sentrale aorta druk en verwante aorta hemodynamische indekse put uit die RAPWF (11. 12 en 13). Hierdie metode het egter gekritiseer as gevolg van kommer dat dit nie geskik is vir 'n GTF gegenereer in 1 groep van pasiënte aan alle pasiënte met verskillende siektetoestande van toepassing, op verskillende ouderdomme, en die ontvangs van verskillende behandelings, en dies meer kan wees (14 en 15). Nietemin, die toepassing van 'n GTF om die RAPWF bly die mees algemeen gebruikte metode vir die belastende assessering van sentrale aorta druk indekse (16). Meer onlangs, het 'n alternatiewe benadering tot die beraming van CASP van die RAPWF voorgestel. Dit vereis die akkurate identifisering van 'n buigpunt op die RAPWF wat gesê ooreenstem met die superponering van die hoogtepunt van die gereflekteerde golf op die uitgaande drukgolf (17. 18 en 19). Talle onlangse studies het voorgestel dat hierdie buig punt, sogenaamde SBP2, stem ooreen met die piek CASP en is 'n redelik akkurate manier van noninvasively beoordeling van CASP, sonder die behoefte aan 'n GTF (20 en 21) toe te pas. In hierdie vraestel, ons 'n verslag vir die eerste keer 'n eenvoudige benadering vir die akkurate skatting van CASP in die mens, die gebruik van 'n N-punt bewegende gemiddelde (NPMA). 'N bewegende gemiddelde is 'n wiskundige model, op groot skaal in baie toepassings buite medisyne, wat dien as 'n laaglaatfilter te sein data glad, om beter te bepaal onderliggende tendense. Ons vermoed dat hierdie metode kan aangewend word om die RAPWF om 'n verteenwoordigende stryk golfvorm, die hoogtepunt van wat ooreenstem met POLO genereer. Dit redenasie is gebaseer op die feit dat versterking van radiale sistoliese druk van die aorta wortel is te wyte aan veranderings in die relatiewe tye van die voorval en weerspieël drukgolwe met toenemende afstand vanaf die hart, tesame met die nonuniform elastisiteit en viskeuse demping binne die arteriële stelsel (22 en 23). Hierdie effekte lei tot 'n ruimtelike versterking van die arteriële druk golf sonder ekstra energie insette. Dit is al beskryf as 'n verdraaiing eerder as ware versterking van die druk sein, wat neerslag vind in die veranderde morfologie van die radiale golfvorm (24). Gevolglik het ons vermoed dat die toepassing van 'n NPMA hierdie effek kan uitskakel, die onthulling van die amplitude van die oorspronklike sein en dus CASP. So 'n benadering, indien geldig, sou die voordeel van die gebruik van pasiënt-spesifieke data wat binne die hele RAPWF, die verwydering van die behoefte aan 'n meer komplekse GTF, of die behoefte aan 'n spesifieke punte te identifiseer op die golfvorm, naamlik 'n buigpunt het. Dit sou 'n roman en eenvoudige stelsel wat potensieel gereeld toegepas kan word om CASP skat, waar 'n radiale golfvorm is gevang deur tonometrie voorsien. Metodes Studie ontwerp Hierdie werk betrokke 3 verwante studies, elke met behulp van verskillende bevolkingsgroepe kohorte: 1) 'n aanvanklike ontwikkeling studie om die optimale deler vir die NPMA (dws omvang van filters) wat nodig is om CASP relatief tot die verwysing belastende GTF metode skat definieer (sien die volgende teks) 2) 'n belastende validering studie teenoor die GTF-CASP en 3) 'n indringende validering studie aan kardiale kateterisering. Verwysing GTF metode vir belastende meting van CASP Om te ontwikkel en die geldigheid van die NPMA metode vir die afleiding van CASP van die RAPWF, is 'n verwysing metode vereis. Ons gebruik die GTF ingebed binne die SphygmoCor stelsel (AtCor, Sydney, Australië), wat tot op hede die mees gebruikte metode vir noninvasively afleiding sentrale druk en hemodynamica. Die SphygmoCor GTF is na berig word op grond van 'n Fourier transformasie, naamlik 'n frekwensie domein metode (11 en 25). Skatting van CASP van individuele RAPWFs behulp van 'n bewegende gemiddelde metode A bewegende gemiddelde genereer 'n verskeidenheid van toenemend gemiddeld datapunte, gebaseer op 'n bepaalde en konstante deler. Ons vermoed dat hierdie deler sou wees met betrekking tot die monsterfrekwensie van die tonometer gebruik om die RAPWF bekom. Die optimale NPMA deler om CASP trek uit die RAPWF kon gewees het een van 'n reeks van breuke van die monsterfrekwensie van die tonometer (N), naamlik N / 2, N / 3, N / 4, en so aan. So, as die optimale fraksie van die NPMA uiteindelik gevind N / 4 te wees, dan met behulp van 'n monsterfrekwensie van 128 Hz, inkrementele blokke van 128/4, met ander woorde, 32 datapunte, sal gegenereer word. Die gevolglike verskeidenheid van gemiddeldes lewer 'n maksimum waarde wat ons vermoed sou gelyk aan CASP (Fig. 1). Figuur 1. Metodes vir die beraming van CASP Van RAPWFs (A) Illustrasie van die toepassing van 'n N-punt bewegende gemiddelde (NPMA) met 'n noemer van N / 4 (n monsterfrekwensie) 'n radiale arterie druk golfvorm (RAPWF) verkry met behulp van 'n tonometer met 'n monsterfrekwensie van 128 Hz. Opeenvolgende gemiddeldes bereken vir elke inkrementele blok van 32 RAPWF monsterneming data punte (dit wil sê 128/4 32) en geplot as die bewegende gemiddelde kurwe. Die blokke te skuif in inkremente van monsterneming punte, naamlik 1-32, 2-33, 3-34, en dies meer. Sentraal aorta sistoliese druk (CASP) is gelykstaande aan die maksimum waarde van die bewegende gemiddelde skikking. (B) Afleiding van CASP van arteriële druk golfvorms as 1) die buig punt op die af-slag van sistool vir die radiale druk golfvorm (SBP2-CASP) (swart lyn) 2) verkry uit die sentrale aorta golfvorm (rooi lyn) na algemene oordragfunksie (GTF) transformasie van die radiale druk golfvorm (GTF-CASP) en 3) afgelei van toepassing 'n bewegende gemiddelde model (blou lyn) om die radiale druk golfvorm (bewegende gemiddelde-CASP). Studie om te ontwikkel en te optimaliseer die NPMA metode om noninvasively lei CASP in die mens gebruik van 'n studie groep wat bestaan ​​uit 217 vrywilligers, is RAPWFs gemonsterde met behulp van die SphygmoCor tonometer (monsterneming 128 Hz), gekalibreer sit bragiale BP, gemeet met behulp van die MC3100 ossilatoriese - toestel (AAMI standaard - SP10, 1992, Food and Drug Administration goedgekeur, Healthstats, Singapoer). Om die optimale deler definieer vir die NPMA metode om CASP, verskeie noemers, naamlik verhoudings van die tonometer monsterfrekwensie wat wissel van N / 3 tot N / 6 getoets voorspel. Die gevolglike piek waarde van die bewegende gemiddelde skikkings is dan in vergelyking met die GTF-CASP gegenereer word deur die SphygmoCor toestel om te bepaal watter deler 'n kurwe, die hoogtepunt van wat die beste gelyk aan GTF-CASP gegenereer (sien voorafgaande teks en Fig. 1 vir meer inligting ). Die belastende NPMA validering studie die optimale NPMA metode vir die afleiding van CASP soos in die ontwikkeling studie is dan getoets teenoor die alternatiewe, 2 op die oomblik gebruik benaderings vir die belastende afleiding van CASP uit die RAPWF, naamlik GTF-CASP en SBP2-CASP. Die bevolking wat gebruik word vir hierdie studie was anders as dié wat gebruik word vir die ontwikkeling studie. Die RAPWFs gebruik vir hierdie ontledings is ingesamel vir die kafee (Conduit slagaar Function Evaluering) studie, wat voorheen in detail (1) beskryf. Ons gebruik die versamel van pasiënte wat die gasheer CAFE studiesentrum (Leicester, Verenigde Koninkryk N 383) bygewoon en het proeverijen van RAPWFs herhaal, by geskeduleer studie opvolgbesoeke, in die loop van 5 jaar RAPWFs, opbrengs 5349 individuele RAPWFs vir hierdie ontleed. Die RAPWFs is getoets met behulp van radiale applanation tonometrie (SphygmoCor stelsel) gekalibreer bloeddruk (Omron 705CP) bragiale, soos voorheen beskryf (1). Ensemble-gemiddeld golfvorms is met die hand onttrek as teks lêers om vergelykings van die seinverwerking modelle te fasiliteer om CASP skat. Die verwysing metode vir hierdie belastende validering studies was die GTF ingebed binne die SphygmoCor stelsel (GTF-CASP) (24), wat in vergelyking met POLO gegenereer deur ons NPMA metode en die SBP2 metode. Die SBP2 metode vir die afleiding van CASP (SBP2-CASP) is afhanklik van die identifisering van 'n buigpunt op die sistoliese af helling van die ongetransformeerde-ensemble gemiddeld RAPWFs. Die SBP2 is gedefinieer deur die SphygmoCor sagteware met behulp van 'n afgeleide plot en is na SBP2-CASP verteenwoordig, soos voorheen beskryf (20 en 21). Die indringende validering studie Hierdie studie is uitgevoer by die Gleneagles Mediese Sentrum in Singapoer. Twintig volwasse pasiënte ondergaan roetine diagnostiese kardiale kateterisering is genooi om deel te neem. Voordat kardiale kateterisering, 'n hoë-trou-micromanometer gestort kateter (Millar SPC-454D, Millar instrumente, Houston, Texas) is gestig om nul en lei deur die femorale slagaar, en met fluoroscopische leiding, die punt van die kateter is geposisioneer in die proksimale aorta wortel, 1 cm bo die aortaklep totdat stabiele aorta druk golfvorms verkry. Op dieselfde tyd as die Millar kateter ingestel is, 'n tonometer verbonde aan 'n pols band (A-pols, Healthstats, Singapoer) is van toepassing op die pols deurlopende voorbeeld van RAPWFs toelaat. Die A-pols tonometer het 'n monsterfrekwensie van 60 Hz Dus, die deler vir die bewegende gemiddelde was 15 (maw 60/4). Met beide toestelle in plek is, is die bragiale BP gemeet teenoor dieselfde arm as die tonometer met behulp van 'n ossilometriese toestel (MC3100, Healthstats). Hierdie metings is gebruik om die belastende RAPWFs kalibreer. 'N gemiddeld van 3 bragiale BP lesings, nie lt30 s uitmekaar, is gebruik vir hierdie kalibrasie. Die uitset van die Millar kateter, deur 'n multichannel monitor, is gesinchroniseer in die tyd met die uitvoer van die A-pols tonometer, sodat gelyktydige, real-time vergelyking van die bewegende gemiddelde-CASP (NPMA-CASP) met direkte aorta wortel meting van POLO. Beide die indringende en belastende toestelle gemiddeld golfvorm data in sinkrone, tyd gestempel, 10-s blokke en die eerste stabiele 10 blokke verkry na kalibrasie voltooi is gebruik vir data-analise, oor 'n voorbeeld tydperk van tot 3 minute. Dit het die vergelyking van die gelyktydige klop-tot-klop gemiddeld generasie van CASP van die RAPWF deur die NPMA teenoor die werklike indringende aorta wortel druk. Alle studies is goedgekeur deur die plaaslike navorsingsetiek review planke, en al die deelnemers verskaf geskrewe ingeligte toestemming vir deelname aan hierdie studie. Statistiese analise Vergelykings van die verwysing GTF metode met die NPMA of SBP2 vir die ontwikkeling en belastende validering studies, naamlik wanneer data uit dieselfde golfvorms verwerk met behulp van verskillende algoritmes gebruik gepaar Student t-toetse. Die impak van die kafee studie BP-verlaging van behandelings, vergelyk die verwysing GTF-CASP met die bewegende gemiddelde en SBP2 metodes, is ontleed met behulp van 'n ongepaarde Student t-toets omdat 2 verskillende behandeling bevolkings is vergelyk. Vir die indringende validering studie, waar golfvorms is ingesamel met behulp van verskillende monsters toestelle vir direkte vergelykings tussen belastende NPMA-CASP en indringende aorta wortel druk, is 'n gepaar Student t-toets gebruik. Bykomende vergelykings gebruik lineêre regressie en Bland-Altman erwe. Resultate Studie om te ontwikkel en te optimaliseer die NPMA metode om CASP lei in die mens die demografie van die bevolking wat gebruik word vir die ontwikkeling studie (N 217) om die optimale deler definieer vir die NPMA om CASP put uit die RAPWF word in Tabel 1. 'n NPMA met 'n noemer van n / 4 konsekwent vervaardig 'n bewegende gemiddelde kurwe met 'n piek waarde (dws NPMA-CASP) wat ten nouste benader om die verwysing GTF-CASP (Fig. 2). Die ander noemers óf onderskat (N / 3) of oorskat (N / 5, N / 6) met betrekking tot GTF-CASP (Fig. 2). So, is NPMA-CASP beste gedefinieer relatief tot GTF-CASP behulp van 'n noemer van 'n kwart van die monsterfrekwensie van die tonometer. Tabel 1. Demografie vir Deelnemers gewerf die NPMA Ontwikkeling Studie DBP diastoliese bloeddruk SBP sistoliese bloeddruk. Hoë bloeddruk gedefinieer as gt140 / 90 mm Hg. Figuur 2. Bepaling van Optimal NPMA Noemer vir die beraming van CASP Bland-Altman vergelykings van algemene oordragfunksie (GTF) sentrale aorta sistoliese druk (CASP) met N-punt bewegende gemiddelde (NPMA) - CASP afgelei met behulp van verskillende noemers (N / 3 deur N / 6) in die opwekking groep waar n tonometer monsterfrekwensie. Die stippellyn toon die gemiddelde verskil tussen metings die stippellyne wys die omvang van 2 SA's van die gemiddelde. Belastende validering studie en vergelyking van NPMA-CASP met POLO afgelei met behulp van die GTF en SBP2 metodes Die kenmerke van die pasiënte in die belastende validering studie word in Tabel 2. Die gemiddelde ouderdom was 63 jaar 80 van die pasiënte was mans en 90 was wit Engels. Alle het hoë bloeddruk behandel, en 15 het diabetes mellitus by basislyn. Die CASP kan afgelei word van al 5349 RAPWFs in hierdie validering studie ontleed, met behulp van die GTF of die NPMA metode. In teenstelling hiermee, kan die sistoliese buig punt, waarop SBP2-CASP afhanklik, nie geïdentifiseer word in 164 (3.1) RAPWFs. Figuur 1 B toon 'n voorbeeld van die 3 metodes vir die afleiding van CASP van 'n tipiese RAPWF en die merkwaardige korrespondensie vir CASP volgens elk van hierdie metodes. Tabel 2. Basislyn Kenmerke vir Pasiënte wat gebruik word vir die golfvorm analise, gewerf uit die Leicester CAFE Studie Sentrum Data is gemiddelde SD of N (). - indeks HDL hoë-digtheid lipoproteïen LDL BMI liggaam lae-digtheid lipoproteïen TIA verbygaande isgemiese aanval. Linker ventrikulêre hipertrofie (LVH) deur eggokardiografie is beoordeel as gt116 g / m 2 mans en gt104 g / m 2 in vroue. Die elektrocardiografie (EKG) LVH gedefinieer deur óf Cornell duur spanning produk (gt2,440) of Sokolow-Lyon kriteria (gt38 mm). Beoordeel met behulp van 'n gevalideerde vraelys of bewyse van 'n onlangse geskiedenis van chirurgiese ingryping vir perifere vaskulêre siekte. Paarsgewyse vergelykings van die NPMA of SBP2 metodes om af te lei CASP, teenoor GTF-CASP, word in Tabel 3. Die gebruik van die GTF-CASP as verwysing, die NPMA-CASP verskil met 'n gemiddeld van slegs 0,3 mm Hg. In teenstelling hiermee het SBP2-CASP verskil van GTF-CASP deur 'n gemiddeld van 1,6 mm Hg. Tabel 3. paarsgewyse vergelykings tussen GTF - en NPMA-CASP of GTF - en SBP2-CASP CASP Waardes vir gepaarde vergelyking data voor te stel gemiddelde SD van alle analyzable golfvorms tydens CAFE opvolg ingesamel. Vergelykings gemaak met behulp van 'n gepaar Studente t-toets. POLO sentrale aorta sistoliese druk vertroue GI interval. Sentraal aorta sistoliese druk verkry deur die toepassing van 'n algemene oordragfunksie (GTF) om die radiale druk golfvorm. Sentraal aorta sistoliese druk verkry deur die toepassing van 'n N-punt bewegende gemiddelde (NPMA) om die radiale druk golfvorm. Sentraal aorta sistoliese druk gedefinieer deur die radiale arterie druk golfvorm buig punt op die af-slag van sistool (2SBP). Regressie-ontledings regressie analise vergelyk die verwysing GTF-CASP met NPMA-CASP of SBP2-CASP word in Figuur 3. Goeie korrelasies is gesien met beide metodes egter is die korrelasie verbeter vir NPMA-CASP relatief tot SBP2-CASP (NPMA-CASP versus GTF-CASP: R2 0.99, p LT 0,0001 SBP2-CASP versus GTF-CASP: R2 0.95, p LT 0,001). Figuur 3. lineêre regressie van GTF-CASP Versus NPMA - of SBP2-CASP in die kafee Studie Cohort (A) Lineêre regressie tussen sentrale aorta sistoliese druk (CASP) afgelei van individuele radiale arterie druk golfvorms (RAPWF) met behulp van 'n algemene oordragfunksie ( GTF) - CASP en 'n n-punt bewegende gemiddelde (NPMA) - CASP. (B) Lineêre regressie tussen CASP afgelei van individuele RAPWF as die buig punt op die af-slag van sistool vir die radiale arterie druk golfvorms (SBP2-CASP) en 'n bewegende gemiddelde (NPMA-CASP). Data toon individuele waardes bereken uit alle golfvorms wat ingesamel is in die kafee (Conduit slagaar Function Evaluering) studie vorder. Bland-Altman ontledings Vergelyking van GTF-CASP teenoor óf NPMA-CASP of SBP2-CASP het goeie ooreenkoms in die vaal-Altman erwe. Maar die ooreenkoms was sterker en die data minder verspreide vir die GTF versus NPMA-CASP (gemiddelde verskil 0,3 mm Hg, 2 SD 2.1 mm Hg) (Fig. 4), in vergelyking met die GTF versus SBP2-CASP (gemiddelde verskil 1.6 mm Hg, 2 SD 6.1 mm Hg). Die data het ook voorgestel 'n vooroordeel met die SBP2 metode, naamlik, die verhoging van verskil van die GTF-CASP met toenemende druk (Fig. 4). Daar was nie so 'n vooroordeel in die vergelyking tussen die GTF en NPMA-CASP. Figuur 4. Bland-Altman Vergelyking van GTF-CASP Versus NPMA - en SBP2-CASP in die kafee Studie Cohort (A) Bland-Altman analise vergelyk sentrale aorta sistoliese druk (CASP) afgelei van individuele radiale arterie druk golfvorms (RAPWF) met behulp van 'n algemene oordragfunksie (GTF) - CASP en 'n n-punt bewegende gemiddelde (NPMA) - CASP. (B) Bland-Altman analise vergelyk CASP afgelei van individuele radiale arterie druk golfvorms met behulp van 'n GTF-CASP en SBP2-CASP gedefinieer as die buig punt op die af-slag van sistool vir die radiale arterie druk golfvorms. Data toon individuele waardes bereken uit alle golfvorms wat ingesamel is in die kafee (Conduit slagaar Function Evaluering) studie vorder. Die stippellyn toon die gemiddelde verskil tussen metings die stippellyne wys die omvang van 2 standaardafwykings vanaf die gemiddelde. Impak van geslag, ouderdom, en diabetes Daar was geen impak van geslag, ouderdom (55 jaar teen gt55 jaar), of teenwoordigheid teenoor afwesigheid van diabetes op prestasie van die NPMA in die definisie van CASP relatief tot die verwysing GTF-CASP in die belastende validering studie (sien die Online bylaag vir aanvullende resultate). Impak van BP-verlaging van behandelings op CASP verkry deur verskillende verwerking metodes Die pasiënte in die kafee studie waaruit die RAPWFs afgelei is lukraak toegewys vir behandeling met 2 verskillende bloeddruk verlaging strategieë (amlodipien perindopril, soos vereis teen atenolol bendroflumethiazide, soos vereis) (1). Die bragiale bloeddruk regdeur die studie aan beide behandelingsregimes was soortgelyk. Stratifikasie deur behandeling arm toegelaat ondersoek of die ewenaar effekte van die behandeling (bv op hartklop en / of vasodilatasie) bekendgestel enige variasie in die verhouding tussen die verwysing-GTF afgelei CASP en die NPMA of SBP2 metodes. Tabel 4 toon die gemiddelde waarde vir bragiale BP en die ooreenstemmende CASP waardes afgelei met behulp van die 3 verskillende seinverwerking metodes. Met elke metode, is-amlodipien gebaseerde terapie wat verband hou met 'n laer CASP waardes teenoor-atenolol gebaseerde terapie. Daar was 'n uitstekende ooreenkoms tussen GTF-CASP en die NPMA-CASP ongeag behandeling. Daar was ook 'n goeie ooreenkoms tussen GTF-CASP en SBP2-CASP maar met wyer strooi. Tabel 4. Vergelyking tussen CAFE Studie behandelingsregimes vir Bragiaal en Sentraal-sistoliese druk geskat as GTF-P, NPMA, en SBP2-CASP data voor te stel gemiddelde waardes vir al tydens CAFE opvolg ingesamel metings waar elke meting die gemiddeld van ten minste twee kopieë bestaan proeverijen. Vergelykings gemaak met behulp van ongepaarde Student t-toetse. NS nie beduidende SBP sistoliese bloeddruk. Sentraal aorta sistoliese druk (CASP) verkry deur die toepassing van 'n algemene oordragfunksie (GTF) om die radiale druk golfvorm. Sentraal aorta sistoliese druk verkry deur die toepassing van 'n N-punt bewegende gemiddelde (NPMA) om die radiale druk golfvorm. Sentraal aorta sistoliese druk gedefinieer deur die radiale arterie druk golfvorm buig punt op die af-slag van sistool (SBP2). Indringende validering studie vergelyk direkte aorta wortel sistoliese druk met NPMA-CASP Die demografie van die 20 pasiënte gewerf vir die indringende validering studie word in Tabel 5. Die data toon 'n vergelyking van uitheemse aorta BP teenoor die ooreenstemmende belastende bragiale BP ten tyde van kalibrasie en afgelei NPMA-CASP word in Tabel 6. Dit is opvallend dat belastende bragiale sistoliese en diastoliese druk is oorskat deur konvensionele ossilometriese BP meting teenoor direkte aorta wortel druk (aorta sistoliese BP 139,6 4,3 mm Hg versus bragiale sistoliese BP 147,1 4,8 mm Hg , p LT 0,01) (Tabel 6) dit was die meeste opvallend vir diastoliese BP (aorta diastoliese BP 74,2 2,1 mm Hg teen bragiale diastoliese BP 87,7 2,5 mm Hg, p LT 0,001). In teenstelling, was daar merkwaardige ooreenkoms tussen indringende CASP gemeet teen die aorta wortel versus CASP noninvasively afgelei van RAPWFs met behulp van die NPMA (indringende CASP 139,6 4,3 mm Hg teen NPMA-CASP 139,2 4,1 mm Hg) (Tabel 6). Tabel 5. Demografie vir Pasiënte gewerf die indringer Bloeddrukmeting Bestudeer bl Dit 0,01, gepaar Student t-toets. Die data in Figuur 5 toon die gemiddelde CASP vir elke 10-s blok (dit wil sê 10 datapunte per pasiënt) vir beide indringende en belastende metings. Belastende NPMA-CASP van die RAPWFs het nie verskil van indringend gemeet aorta worteldruk (indringende CASP 139,6 1,4 mm Hg teen NPMA-CASP 139,2 1,3 mm Hg, p NS), en 'n hoë mate van korrelasie (r 2 0.98, p LT 0,001) (Fig. 5) is gesien tussen hierdie 2 parameters. Bland-Altman ontleding dui verder goeie ooreenkoms tussen waardes met min strooi (gemiddelde verskil: NPMA-CASP minus indringende CASP 0.41 2.5 mm Hg) (. Fig 5). Figuur 5. Vergelyking van Invasive Aorta wortel sistoliese druk Met Noninvasively Afgelei CASP (A) Lineêre regressie van sentrale aorta sistoliese druk (CASP) indringend gemeet (indringende sentrale sistoliese druk) en noninvasively geskatte CASP. GTF-CASP versus NPMA - Bland-Altman plot vergelyk sentrale sistoliese bloeddruk (SBP) indringend gemeet (indringende sentrale sistoliese druk) en noninvasively geskatte CASP. Indringende CASP is gemeet deur 'n Millar-gestort kateter. Belastende CASP is beraam met behulp van bewegende gemiddelde ontleding van radiale druk golfvorms verkry met behulp van 'n tonometer ingesluit binne 'n pols band (A-pols, Healthstats, Singapoer), gekalibreer ossilometriese bragiale bloeddruk. Datapunte verteenwoordig elke individu, 10-s proeverijen vir elke pasiënt (10 blokke per pasiënt, 20 pasiënte, N 200). Bespreking Ons het getoon dat die toepassing van 'n eenvoudige bewegende gemiddelde metode om 'n noninvasively verkry radiale arterie golfvorm, gekalibreer bloeddruk bragiale, voldoende is om akkuraat te lei sentrale aorta sistoliese druk in die mens. Die korrespondensie tussen NPMA-CASP en direkte meting van aorta worteldruk was merkwaardig. In die indringende studie, die ooreenkoms tussen direkte indringende meting en belastende NPMA-CASP was goed binne ooreengekome standaarde vir bekragtiging van bloeddruk meet toestelle (26 en 27). Die toepassing van hierdie standaarde, die gemiddeld van al die monsterneming van blokke vir elke pasiënt aan die lig gebring dat die oorgrote meerderheid (96) van datapunte was gemaklik binne 5 mm Hg variansie van die gemiddelde (Fig. 5). Verder, wanneer NPMA-CASP is in vergelyking met GTF-CASP, almal maar 1 van gt5,000 datapunte was binne hierdie standaarde. So, in die huidige studie, die NPMA-CASP is goedgekeur teen die mees algemeen gebruikte metode om CASP put uit die RAPWF, en teen direkte aorta wortel druk. Metodes vir die afleiding van sentrale sistoliese druk van radiale arterie druk golfvorms Daar is heelwat debat oor die gebruik van 'n GTF om sentrale aorta druk en hemodynamica put uit die RAPWF (15) en, in die besonder is, of 'n algemene funksie geskik is vir mense op verskillende is ouderdomme en met verskillende siektetoestande (14. 28 en 29). Die meeste stem saam, maar dat die lae frekwensie harmonieke van die drukgolf nie toelaat CASP akkuraat te bepaal word deur die gebruik van 'n GTF (30. 31. 32 en 33). Verder het die GTF afgelei CASP gebruik word in die huidige studie is goedgekeur teen direkte invasieve meting van sentrale aorta druk (25 en 30). P. s. et al. et al. et al. et al. E. T. Lee. et al. Redwood. et al. . et al. Wit. et al. et al. D. B. D. B. et al. et al. . et al. P. s. P. s. Met verwysing na artikels ()