基于腕部脈搏波的脈率變異性分析系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-02 06:23
目前醫(yī)院常規(guī)健康體檢在進(jìn)行動(dòng)態(tài)心電HRV分析時(shí)需在受檢者多個(gè)部位放置導(dǎo)聯(lián)電極片緊貼身體,采集過程操作復(fù)雜且限制了用戶的日;顒(dòng),并且人們對(duì)日常HRV檢測(cè)的便捷性、舒適性提出了越來越高的要求。近年來,利用無創(chuàng)的光電方法感測(cè)組織血液容積變化來獲取病理學(xué)特征受到廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量實(shí)驗(yàn)研究表明對(duì)光電容積脈搏波信號(hào)(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)進(jìn)行變異性分析提取到脈率變異信號(hào)(Pulse Rate Variability,PRV)與心率變異性(Heart Rate Variability,HRV)具有高度一致性,基于此本課題設(shè)計(jì)一款基于腕部脈搏波的PRV分析系統(tǒng),通過無線方式連接可穿戴采集裝置與移動(dòng)終端,實(shí)現(xiàn)對(duì)PRV參數(shù)的實(shí)時(shí)持續(xù)分析,方便快速地對(duì)心血管與精神壓力疾病進(jìn)行輔助診斷。本文首先闡述了脈搏波與PRV的關(guān)系,PRV是通過檢測(cè)脈搏波形中逐次脈搏間期微小變化,轉(zhuǎn)化為時(shí)序波形序列加以分析得到。然后通過脈搏波采集器完成腕部脈搏波收集及原始PPG數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,以STM32L151為核心控制單元保持250Hz的采樣率進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換獲取脈搏數(shù)值,原始脈搏數(shù)值經(jīng)藍(lán)牙發(fā)送至...
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
健康個(gè)體PRV信號(hào)圖
脈搏采集部位選擇在人體手腕處,手腕處的皮膚組織比較采用反射式測(cè)量方法。本設(shè)計(jì)采用了 SON7015 低功耗心率容積描記法感測(cè)人體脈動(dòng)信號(hào)并加以提取,最后輸出脈了高靈敏度感光集成電路及兩個(gè)綠色 LED、低噪聲前置放設(shè)備、智能手機(jī)、醫(yī)療機(jī)械等行業(yè)領(lǐng)域。綠光脈搏傳感器器相比其優(yōu)點(diǎn)如下:源供電,工作電壓為 2.3~6V,工作電流小于 0.3mA,STM 2mm 1.05mm)。最適合測(cè)量脈搏波的 550nm 發(fā)光波長(zhǎng)的綠光 LED,與紅外測(cè)量敏感度增強(qiáng),同時(shí)提高了輸出端的信號(hào)噪聲比。集成高科技納米涂層環(huán)境光檢測(cè)傳感器,過濾不需要的光源干擾產(chǎn)生誤判動(dòng)作,準(zhǔn)確度高,其光譜響應(yīng)如圖如 3.2 所
圖 3.3 SON7015 外圍電路圖信號(hào)調(diào)制部分采用專門與心率傳感器 SON7015 搭配使用 SON3130 集成運(yùn)片,其中 SON3130 提供了寬動(dòng)態(tài)范圍的共模輸入電壓與輸出電壓擺幅,輸入范圍為 2.1~5.5V,信號(hào)增益帶寬積 1MHz 時(shí)電流消耗僅為 60uA,采用綠色 TQF裝。SON3130與SON7015共同構(gòu)成的模擬脈搏波信號(hào)采集電路圖如圖3.4 所示路采集到的模擬信號(hào)在示波器上顯示如圖 3.5 所示。SON3130
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高血壓合并糖尿病患者血壓變異性與心率變異性的相關(guān)性[J]. 崔曉雪,成忠,顧曄. 中國(guó)動(dòng)脈硬化雜志. 2018(06)
[2]基于人臉視頻的光電容積脈搏波信號(hào)獲取與處理[J]. 雷恒波,郭友達(dá),莫鏡清,徐雅潔,邢曉曼,孫明山. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(11)
[3]全球智能可穿戴設(shè)備發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 陸亞鵬,張彥坤. 世界電信. 2016(04)
[4]心電圖預(yù)測(cè)冠心病惡性心律失常的常見指標(biāo)及臨床意義[J]. 劉潘虹,蘇曉靈. 中西醫(yī)結(jié)合心血管病電子雜志. 2016(13)
[5]基于Android的心電檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王燁,王浩任,黃亦翔,劉成良. 機(jī)電一體化. 2016(03)
[6]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波變換的連續(xù)血壓測(cè)量[J]. 劉彥偉,朱健銘,梁永波,陳真誠(chéng). 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(11)
[7]心率變異性自回歸模型分析中確定最佳階數(shù)的方法研究[J]. 柴曉珂,王步青,張政波,王衛(wèi)東. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2015(05)
[8]心電圖對(duì)功能性心血管疾病自主神經(jīng)功能評(píng)價(jià)的意義[J]. 劉麗萍,王成. 中華實(shí)用兒科臨床雜志. 2015 (01)
[9]諧波檢測(cè)算法中高性能數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì)[J]. 白楊,楊家強(qiáng),曾爭(zhēng). 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(01)
[10]n-of-N數(shù)據(jù)流模型上高效概率Skyline計(jì)算[J]. 楊永滔,王意潔. 軟件學(xué)報(bào). 2012(03)
博士論文
[1]動(dòng)態(tài)脈搏信號(hào)檢測(cè)與脈率變異性實(shí)時(shí)分析方法研究[D]. 丑永新.蘭州理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]心率變異性對(duì)優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員賽前不同訓(xùn)練階段身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的研究[D]. 馬濤.上海體育學(xué)院 2017
[2]情緒的生理特征及特征變異性研究[D]. 石紅玉.山東大學(xué) 2017
[3]六分鐘步行訓(xùn)練對(duì)慢性心衰患者自主神經(jīng)功能的影響[D]. 劉小麗.山西醫(yī)科大學(xué) 2014
[4]脈率變異性替代心率變異性的可行性分析[D]. 于恩澤.東北大學(xué) 2014
[5]基于光電容積脈搏波的心率變異度檢測(cè)方法研究[D]. 黃麗卿.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[6]心電脈搏相關(guān)性及其信息融合方法研究[D]. 孫松松.蘭州理工大學(xué) 2012
[7]基于脈搏信號(hào)的視覺疲勞和亞健康關(guān)系研究[D]. 毛蘊(yùn)娟.蘭州理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3378490
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
健康個(gè)體PRV信號(hào)圖
脈搏采集部位選擇在人體手腕處,手腕處的皮膚組織比較采用反射式測(cè)量方法。本設(shè)計(jì)采用了 SON7015 低功耗心率容積描記法感測(cè)人體脈動(dòng)信號(hào)并加以提取,最后輸出脈了高靈敏度感光集成電路及兩個(gè)綠色 LED、低噪聲前置放設(shè)備、智能手機(jī)、醫(yī)療機(jī)械等行業(yè)領(lǐng)域。綠光脈搏傳感器器相比其優(yōu)點(diǎn)如下:源供電,工作電壓為 2.3~6V,工作電流小于 0.3mA,STM 2mm 1.05mm)。最適合測(cè)量脈搏波的 550nm 發(fā)光波長(zhǎng)的綠光 LED,與紅外測(cè)量敏感度增強(qiáng),同時(shí)提高了輸出端的信號(hào)噪聲比。集成高科技納米涂層環(huán)境光檢測(cè)傳感器,過濾不需要的光源干擾產(chǎn)生誤判動(dòng)作,準(zhǔn)確度高,其光譜響應(yīng)如圖如 3.2 所
圖 3.3 SON7015 外圍電路圖信號(hào)調(diào)制部分采用專門與心率傳感器 SON7015 搭配使用 SON3130 集成運(yùn)片,其中 SON3130 提供了寬動(dòng)態(tài)范圍的共模輸入電壓與輸出電壓擺幅,輸入范圍為 2.1~5.5V,信號(hào)增益帶寬積 1MHz 時(shí)電流消耗僅為 60uA,采用綠色 TQF裝。SON3130與SON7015共同構(gòu)成的模擬脈搏波信號(hào)采集電路圖如圖3.4 所示路采集到的模擬信號(hào)在示波器上顯示如圖 3.5 所示。SON3130
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高血壓合并糖尿病患者血壓變異性與心率變異性的相關(guān)性[J]. 崔曉雪,成忠,顧曄. 中國(guó)動(dòng)脈硬化雜志. 2018(06)
[2]基于人臉視頻的光電容積脈搏波信號(hào)獲取與處理[J]. 雷恒波,郭友達(dá),莫鏡清,徐雅潔,邢曉曼,孫明山. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(11)
[3]全球智能可穿戴設(shè)備發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 陸亞鵬,張彥坤. 世界電信. 2016(04)
[4]心電圖預(yù)測(cè)冠心病惡性心律失常的常見指標(biāo)及臨床意義[J]. 劉潘虹,蘇曉靈. 中西醫(yī)結(jié)合心血管病電子雜志. 2016(13)
[5]基于Android的心電檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王燁,王浩任,黃亦翔,劉成良. 機(jī)電一體化. 2016(03)
[6]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波變換的連續(xù)血壓測(cè)量[J]. 劉彥偉,朱健銘,梁永波,陳真誠(chéng). 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(11)
[7]心率變異性自回歸模型分析中確定最佳階數(shù)的方法研究[J]. 柴曉珂,王步青,張政波,王衛(wèi)東. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2015(05)
[8]心電圖對(duì)功能性心血管疾病自主神經(jīng)功能評(píng)價(jià)的意義[J]. 劉麗萍,王成. 中華實(shí)用兒科臨床雜志. 2015 (01)
[9]諧波檢測(cè)算法中高性能數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì)[J]. 白楊,楊家強(qiáng),曾爭(zhēng). 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(01)
[10]n-of-N數(shù)據(jù)流模型上高效概率Skyline計(jì)算[J]. 楊永滔,王意潔. 軟件學(xué)報(bào). 2012(03)
博士論文
[1]動(dòng)態(tài)脈搏信號(hào)檢測(cè)與脈率變異性實(shí)時(shí)分析方法研究[D]. 丑永新.蘭州理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]心率變異性對(duì)優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員賽前不同訓(xùn)練階段身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的研究[D]. 馬濤.上海體育學(xué)院 2017
[2]情緒的生理特征及特征變異性研究[D]. 石紅玉.山東大學(xué) 2017
[3]六分鐘步行訓(xùn)練對(duì)慢性心衰患者自主神經(jīng)功能的影響[D]. 劉小麗.山西醫(yī)科大學(xué) 2014
[4]脈率變異性替代心率變異性的可行性分析[D]. 于恩澤.東北大學(xué) 2014
[5]基于光電容積脈搏波的心率變異度檢測(cè)方法研究[D]. 黃麗卿.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[6]心電脈搏相關(guān)性及其信息融合方法研究[D]. 孫松松.蘭州理工大學(xué) 2012
[7]基于脈搏信號(hào)的視覺疲勞和亞健康關(guān)系研究[D]. 毛蘊(yùn)娟.蘭州理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3378490
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3378490.html
最近更新
教材專著