【摘要】：心血管疾病是全球的頭號(hào)死因,研究表明連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的健康監(jiān)護(hù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管疾病的及早發(fā)現(xiàn)和及時(shí)控制,因此連續(xù)生理監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究成為了全世界人民關(guān)注的焦點(diǎn)。移動(dòng)通訊技術(shù)、微型傳感技術(shù)的發(fā)展,使得可穿戴設(shè)備展現(xiàn)了其在醫(yī)療保健領(lǐng)域強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿�。目前針�?duì)心電、脈搏、血氧等生理信號(hào)的穿戴式檢測(cè)設(shè)備已廣泛被人們所接受,但其監(jiān)護(hù)功能遠(yuǎn)未達(dá)到能實(shí)現(xiàn)疾病預(yù)防的水平:一方面是因?yàn)楸O(jiān)護(hù)設(shè)備的功能單一,不足以提供疾病診斷所需的所有數(shù)據(jù);另一方面是由于穿戴式醫(yī)療設(shè)備的研究尚處于起步階段,業(yè)界對(duì)疾病的診斷還未形成數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)。隨著穿戴醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品化進(jìn)程的推進(jìn),結(jié)合5G和新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),未來(lái)可穿戴式的醫(yī)療方式將大大提高醫(yī)療服務(wù)的靈活性,緩解醫(yī)療資源緊張等問(wèn)題。血壓測(cè)定是臨床上診斷心血管疾病最常用的方法,針對(duì)連續(xù)的日常血壓監(jiān)測(cè)問(wèn)題,本文研究并設(shè)計(jì)了一種可穿戴、低擾度的人體血壓監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基于分布式可穿戴設(shè)備和無(wú)線通訊技術(shù):脈搏信號(hào)(PPG)采集設(shè)備、心電(ECG)采集設(shè)備以及智能安卓手機(jī)構(gòu)成了系統(tǒng)的硬件平臺(tái);通訊方式則采用低功耗藍(lán)牙技術(shù)。鑒于分布式系統(tǒng)中存在時(shí)鐘統(tǒng)一問(wèn)題,文中分析了藍(lán)牙鏈路中的時(shí)延分布并據(jù)此提出了基于概率的時(shí)間同步方法,保障了PPG和ECG的同步性,進(jìn)而提高了脈搏波的傳導(dǎo)時(shí)間(PTT)的測(cè)量精度。系統(tǒng)血壓估計(jì)功能基于無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)算技術(shù),文中闡述了傳統(tǒng)基于PTT的無(wú)創(chuàng)血壓模型,針對(duì)PTT精度不足及可能發(fā)生的同步失敗的問(wèn)題,提出了一種基于斜坡傳導(dǎo)時(shí)間(STT)的替代方案,此方案中的STT因子僅依賴于PPG信號(hào),避免了因信號(hào)失同步造成的血壓無(wú)法估計(jì)的問(wèn)題,因此相比單純基于PTT的血壓模型具有更好的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)測(cè)試,本文驗(yàn)證了所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中PPG和ECG采集處理、時(shí)間同步算法以及血壓估計(jì)算法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,最終能夠?qū)崿F(xiàn)將時(shí)鐘偏差控制在4 ms以內(nèi),收縮壓估計(jì)誤差為1.78?5.30 mmHg,舒張壓估計(jì)誤差為0.71?3.56mmHg。整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,是一種很有前景的無(wú)袖帶血壓計(jì)原型。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TH789;TN911.7
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文電電壓以電磁波的輻射形式，對(duì)人們的日常生活造成干擾，這就是工頻干擾頻干擾會(huì)造成對(duì)可穿戴設(shè)備采集的生理信號(hào)具有連續(xù)且規(guī)律的毛刺[45]�？紤] ECG 的能量分布，其預(yù)處理過(guò)程可分為兩步，首先是針對(duì)肌電干擾頻噪聲的濾波，然后是針對(duì)基線漂移、直流偏移電勢(shì)等低頻噪聲的濾波。肌電干擾等高頻噪聲，因?yàn)樾碾娦盘?hào)主要能量集中在 40 Hz 以下，設(shè)計(jì)-3 止頻率為 40 Hz 的巴特沃斯低通濾波器。濾波器特性曲線如下圖 2-3 所示。

ECG預(yù)處理效果

上是由血管內(nèi)前向波和多次反射諧波共同疊加而形成的典型的 PPG 波形如圖 2-6 所示。圍的脈搏波通常采用光電容積描記法來(lái)獲取[48]，在指端和光接收器的傳感器，光透過(guò)皮膚組織再反射到光接收作用，光在傳播時(shí)存在衰減。肌肉、骨骼和靜脈血管等但動(dòng)脈血液含量會(huì)隨著心臟收縮舒張而產(chǎn)生波動(dòng)，對(duì)光的感器將反射光強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)時(shí)，其交變分量實(shí)際上

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本文編號(hào)：2781217