本文關鍵詞：無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法及系統(tǒng)研究　出處：《重慶大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 無創(chuàng) 血壓 連續(xù)測量 脈搏波傳導時間

【摘要】：心臟射血使心血管系統(tǒng)內血液充盈,心臟周期性收縮和舒張使血液在血管內向前傳播,血管外周阻力、血管壁彈性等綜合作用產生血壓。血壓是人體最重要的生理參數(shù)之一,血壓的變化也受多種因素綜合影響。在不同的工作、生活條件下,無創(chuàng)連續(xù)血壓測量有助于隨時掌握心臟以及血液循環(huán)系統(tǒng)的總體變化規(guī)律及重要機能指標,提供有效數(shù)據(jù)幫助人們預防和控制高血壓、突發(fā)性心腦血管等疾病。因此,無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法及系統(tǒng)的研究意義重大。本研究的主要工作體現(xiàn)在以下幾方面:①比較詳盡地說明了無創(chuàng)連續(xù)血壓測量的重要意義,分析總結了現(xiàn)有數(shù)種無創(chuàng)血壓測量基本方法及現(xiàn)狀。探究說明了脈搏波波形特征以及基于脈搏波傳導時間連續(xù)測量血壓的相關原理。②設計了一套基于脈搏波傳導時間的無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)。前端硬件部分主要包括電源管理電路、脈搏傳感器選擇、濾波電路、加法放大電路、主控處理電路和串行數(shù)據(jù)通訊電路。脈搏信號依次通過濾波電路、加法放大電路后接入MSP430G2553單片機A/D模擬輸入采樣通道,上位機發(fā)送指令控制數(shù)據(jù)地采集及傳輸,當上位機接收數(shù)據(jù)后再對數(shù)據(jù)進行分析處理。③設計了下位機采集程序和上位機圖形用戶界面。完成了單片機對脈搏波信號的A/D采樣及串口通訊程序。使用Matlab對信號進行預處理和特征點識別,計算出脈搏波傳導時間,擬合脈搏波傳導時間與動脈血壓間的關系模型,在Linux Ubuntu 10.04操作系統(tǒng)下,使用Qt Creator設計開發(fā)GUI:最終實現(xiàn)了數(shù)字信號波形顯示、數(shù)據(jù)存儲、用戶信息新建及保存、參數(shù)分析、回調數(shù)據(jù)以及與下位機串口實時通訊等功能。④設計不同生理信號組合方法用于血壓無創(chuàng)連續(xù)測量的可行性研究實驗,進行相關系數(shù)及配對T檢驗分析,得出準確度相對較高,可行性最大的實驗方案,再基于此方案,對利用本系統(tǒng)測量得到的計算血壓值與利用歐姆龍血壓計(HEM-6131)測得的標準血壓值做誤差分析,計算兩者的絕對誤差及其標準差。同時還探討分析系統(tǒng)的精確性、通用性和推廣性。實驗結果表明:基于PPG與ECG處特征值和基于ECG與橈動脈處特征值用于無創(chuàng)血壓連續(xù)測量的方案可行性最高。同時基于此法使用本系統(tǒng)進行血壓測試時,當受試者實際收縮壓值在90-120mm Hg之間,舒張壓值小于80 mm Hg時,系統(tǒng)計算結果與標準血壓計測量結果的絕對誤差值和其標準差符合AAMI的標準。當受試者收縮壓過高(一般大于130mm Hg),計算值與標準值之間的絕對誤差和其標準差不能滿足AAMI的標準。當受試者舒張壓過高(一般大于90mm Hg)或較低(一般小于60mm Hg),計算值與標準值之間的絕對誤差和其標準差不能滿足AAMI的標準。
[Abstract]:The heart ejection makes the blood in the cardiovascular system full of blood, the periodic contraction and relaxation of the heart make the blood spread forward in the blood vessel, and the peripheral resistance of the blood vessel. Blood pressure is one of the most important physiological parameters of human body. The change of blood pressure is also affected by many factors. Under different working and living conditions. Non-invasive continuous blood pressure measurement is helpful to master the general changes of the heart and blood circulation system and important functional indicators at any time and to provide effective data to help people prevent and control hypertension. Sudden cardiovascular and cerebrovascular diseases. The study of noninvasive continuous blood pressure measurement method and system is of great significance. The main work of this study is as follows: 1 explains in detail the significance of noninvasive continuous blood pressure measurement. This paper analyzes and summarizes several basic methods and present situation of noninvasive blood pressure measurement. The characteristics of pulse wave waveform and the related principle of continuous blood pressure measurement based on pulse wave conduction time are discussed. 2. A set of pulse wave transmission based on pulse wave is designed. Non-invasive blood pressure measurement system. The front-end hardware mainly includes power management circuit. Pulse sensor selection, filter circuit, additive amplifier circuit, main control processing circuit and serial data communication circuit. Pulse signal pass through filter circuit in turn. After adding amplifying circuit, MSP430G2553 microcontroller A / D analog input sampling channel is connected, and the upper computer sends instructions to control the data acquisition and transmission. When the upper computer receives the data, the data are analyzed and processed. 3. The acquisition program of the lower computer and the graphical user interface of the upper computer are designed. The A / D sampling and serial port communication program of the pulse wave signal of the single chip computer is completed. Matlab is used to preprocess the signal and identify the feature points. The pulse wave conduction time was calculated, and the relationship model between pulse wave conduction time and arterial blood pressure was fitted. Under Linux Ubuntu 10.04 operating system. QT Creator is used to design and develop gui: finally, digital signal waveform display, data storage, user information creation and preservation, parameter analysis are realized. Correction data and real-time communication with the lower computer serial port and other functions .4 designed different physiological signal combination methods for non-invasive continuous blood pressure measurement feasibility study, correlation coefficient and paired T test analysis. The experimental scheme with relatively high accuracy and maximum feasibility is obtained, and then based on this scheme. The error analysis of the calculated blood pressure value obtained by this system and the standard blood pressure value measured by OMRON sphygmomanometer (HEM-6131) is made. The absolute error and its standard deviation are calculated. The accuracy of the analytical system is also discussed. The experimental results show that:. The method based on the eigenvalues of PPG and ECG and the eigenvalues of ECG and radial artery is the most feasible for continuous measurement of non-invasive blood pressure. When the actual systolic blood pressure was between 90 and 120 mm Hg, and the diastolic blood pressure was less than 80 mm Hg. The absolute error and standard deviation of the system and the standard sphygmomanometer were in line with the standard of AAMI. When the systolic blood pressure of the subjects was too high (generally more than 130 mm Hgg). The absolute error and standard deviation between the calculated value and the standard value could not meet the standard of AAMI. When the subjects' diastolic pressure was too high (generally > 90 mm Hgg) or lower (generally less than 60 mm Hg). The absolute error and standard deviation between the calculated value and the standard value can not meet the standard of AAMI.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R443.5

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