發(fā)布時間：2020-07-27 19:21

【摘要】：近年來,心血管疾病、呼吸道疾病成為死亡率較高的慢性疾病,嚴重威脅到人們的生命健康。心電呼吸信號作為人體重要的體征信號,富含人體的生理信息,也是心血管疾病、呼吸道疾病診斷的重要依據(jù)。目前,市面上流行的便攜式醫(yī)用監(jiān)護儀,普遍存在體積大、價格高、不方便長時間監(jiān)護的問題。針對以上問題,本文基于體征參數(shù)監(jiān)護設(shè)計了一款微型化、低成本、可實現(xiàn)長時間監(jiān)測的便攜式心電呼吸檢測裝置。以手機終端作為體征信息顯示平臺,可與裝置進行良好的數(shù)據(jù)交互,硬件平臺還具備擴展功能,可添加更多的人體信息。本文在信號采集方式上,融合了可穿戴檢測方案的優(yōu)勢。摒棄了傳統(tǒng)濕電極CM5導(dǎo)聯(lián)檢測心電信號的方式,而是采用了單導(dǎo)聯(lián)胸帶式檢測方法,該方法是以導(dǎo)電硅膠制成的胸帶式裝備作為信號采集傳感器,采集方便、靈活且可控性強。信號核心處理器STM32L151CBT6具有ARM cortex3的內(nèi)核,可同時與ADS1292R、ADXL345進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)心電、呼吸、加速度信號的穩(wěn)定采集、高精度采樣、信號合理調(diào)度。通過PCB布局制成電路板,結(jié)合環(huán)氧樹脂材質(zhì)的電路盒進行實物封裝,形成可穿戴裝備實現(xiàn)心電呼吸、人體姿態(tài)的同步檢測。針對心電呼吸信號中常見的高頻、工頻與基線噪聲干擾,本文研究了低通數(shù)字濾波器、陷波器與形態(tài)學(xué)等方法去除,這幾種數(shù)字濾波方法可有效消除心電呼吸信號中混入的噪聲信號。在完成數(shù)字濾波后,采用計算量小的差分閾值法識別心電信號QRS波群,定位R波求出RR間期,計算心率值;根據(jù)呼吸信號波形特點,采用逐點判別法找出極大值點,求出極值點間期計算呼吸率。以上信號處理方法與參數(shù)值計算方法,不借助手機高性能處理,僅依托硬件核心處理器實現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計需求,本文需要對整個采集裝置的功耗、數(shù)據(jù)測量準確度與穩(wěn)定性進行測試。結(jié)果表明,裝置功耗為66.6mw;靜止?fàn)顟B(tài)下,心率的平均誤差率控制在2%以內(nèi),呼吸率的平均誤差率控制在4%以內(nèi);正常活動狀態(tài)下,心率的平均誤差率控制在5%以內(nèi),呼吸率的平均誤差率控制在6%以內(nèi)。通過以上測試表明,本文設(shè)計的體征參數(shù)采集裝置符合設(shè)計要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH77
【圖文】：

圖 2.2 標準 12 導(dǎo)聯(lián)示意圖(2)正交校正導(dǎo)聯(lián)檢測：正交校正該套導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)需要使用 7 個電極，但是個導(dǎo)聯(lián)兩兩垂直，并將心臟中心作為標記，三個軸分別組成該導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的水系統(tǒng)能夠在一定程度上，對心臟在胸腔(3)雙極胸前導(dǎo)聯(lián)檢測：雙極胸前導(dǎo)方式，相對于 12 導(dǎo)聯(lián)檢測的操作復(fù)雜診斷得到應(yīng)用[31]。其次，雙極胸前導(dǎo)電信號，并且得到的心電信號幅值較檢測系統(tǒng)的應(yīng)用。因此，本文設(shè)計的的采集。

表示心臟每分鐘跳動的次數(shù)，反映了心臟的負荷情況，成年人100 次/分鐘之內(nèi)。R 波定位算法，有差分閾值法、小波變換等算優(yōu)劣[34]，后續(xù)章節(jié)將詳細介紹 R 波定位算法。吸檢測及傳統(tǒng)方法信號是一項重要的人體生理信號，是人體新陳代謝過程的某種臨床醫(yī)學(xué)價值[35]。呼吸可作為某些器官部位病變的診斷依據(jù)，例號中提取呼吸率，一直是眾多呼吸監(jiān)測設(shè)備的研究重點[36]，本吸信號產(chǎn)生機理呼吸是人體內(nèi)部與外界環(huán)境交換氣體的生理過程，是由呼吸肌和收縮，包括呼氣、吸氣兩個過程，如圖 2.4 所示[37]。

圖 2.5 溫度傳感器檢測方式方法[41]：人體在呼吸過程中感器檢測形變量。常規(guī)的幾種表 2.2 應(yīng)變式傳感器檢測呼吸信檢測原在吸氣和呼氣過程中，腹部擴張因此通過檢測氣壓的變化骨附近胸部與臍帶周圍腹部，各當(dāng)胸腹部運動引起感應(yīng)線圈發(fā)生變化，利用調(diào)幅檢波電路可以檢體腹部綁一根內(nèi)嵌了線性位置傳腹帶上的傳感器位置引起變化，

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本文編號：2772266