近年來,人們的生活節(jié)奏越來越快,導致日常生活方式和飲食不規(guī)律,這些不良習慣導致心血管疾病的發(fā)病風險顯著提高。據統計,中國心血管疾病的死亡率位居各種疾病之首,高于腫瘤及其他疾病。在心血管病常見的危險因素中,高血壓是最常見的慢性疾病,但目前我國主流的血壓測量裝置相對較為笨重,且充氣袖帶式的測量裝置使用體驗不佳,如若需要多次測量時,由于血管受到擠壓,極有可能遇到測量不準等情況。本文在分析原有脈搏傳導時間測量血壓的方法的基礎上,提出一種基于脈搏波的新型連續(xù)血壓檢測系統,系統綜合了脈搏波傳導時間,脈搏波特征值和波形特征等重要生理指標,克服了原有脈搏傳導時間測量舒張壓不準的問題。本文主要從連續(xù)血壓測量的醫(yī)學理論基礎、輕便小巧的硬件設計、生理信號的分析與處理和血壓診斷算法四方面進行闡述。首先,本文從脈搏波信號及心電信號的產生原理,脈搏波波形和心電波形所蘊含的生理信息,脈搏波波速測量血壓的醫(yī)學研究背景三個方面闡述了基于脈搏波的連續(xù)血壓測量的醫(yī)學理論基礎。其次,本文根據連續(xù)血壓測量的原理及生理信號的特點,設計了脈搏波信號和心電信號的采集電路、MCU控制電路,前級緩沖電路,差分放大電路,低通濾波電路,高通濾波電路,陷波濾波電路,二次放大電路等多個硬件模塊,達到濾波和信號放大的效果,獲取了連續(xù)血壓測量所需要的脈搏波信號和心電信號。再次,在軟件系統中,利用小波變換消除耦合進正常頻率內的基線漂移干擾信號,并對脈搏波和心電信號的各個生理信息特征點進行了逐一檢測。在脈搏波的分析中,本文結合實例,提出脈搏波波形檢測的概念及相關的評價指標,消除非典型脈搏波波形對后續(xù)血壓測量造成的影響,從而間接提高了測量的準確度。最后,根據脈搏波速估算血壓的缺點及計算出的生理信號特征點及特征值,結合測得的樣本數據,通過逐步回歸方程的方式,建立了新型血壓的估算模型。并通過兩組對比實驗,證明新型血壓測量模型相較原有的脈搏波速測量舒張壓的方法準確率提升了51.3%,且測量誤差范圍符合AAMI標準,證明本系統測量連續(xù)血壓具有良好的可行性。本文設計的基于脈搏波的連續(xù)血壓測量系統設計了輕便小巧的硬件電路系統,能夠高質量的采集人體的脈搏波信號和心電信號,能對兩者的生理信號進行有效濾波,特征值檢測,并結合實例提出了脈搏波波形的評價指標及診斷標準,并改進原有脈搏波速法測量舒張壓結果不準確的弊端,提出新型連續(xù)血壓測量模型。通過對比實驗證明,新型血壓測量模型相較原有的脈搏波速測量血壓的方法,在測量的準確率上有明顯的提高,證明本系統測量連續(xù)血壓具有良好的可行性。
【學位單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TH776
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 當前研究現狀
        1.2.1 聽診法
        1.2.2 示波法
        1.2.3 脈搏波特征參數測定法
        1.2.4 脈搏波速測量法
    1.3 研究意義
    1.4 論文主要工作及創(chuàng)新點
    1.5 論文的章節(jié)安排
第2章 脈搏波測量血壓的醫(yī)學理論基礎
    2.1 脈搏信號和心電信號介紹
        2.1.1 脈搏波的產生
        2.1.2 脈搏波傳播的影響因素
    2.2 脈搏信號和心電信號波形分析
        2.2.1 典型脈搏波的波形特征
        2.2.2 脈搏信號特征分析
        2.2.3 典型心電信號的波形特征
    2.3 連續(xù)測量血壓的醫(yī)學理論基礎
    2.4 本章小結
第3章 基于脈搏波的實時血壓測量硬件系統設計
    3.1 系統框架概述
        3.1.1 系統整體框架概述
        3.1.2 系統硬件電路的組成
        3.1.3 電路板實物圖
    3.2 信號采集模塊
        3.2.1 脈搏波信號的采集
        3.2.2 心電信號的采集
    3.3 信號處理電路模塊
        3.3.1 前級緩沖電路
        3.3.2 差分放大電路
        3.3.3 低通濾波器電路
        3.3.4 高通濾波器電路
        3.3.5 陷波濾波器電路
        3.3.6 二次放大電路
    3.4 MCU模塊及藍牙模塊
        3.4.1 MCU控制模塊
BC417藍牙模塊'>        3.4.2 CSR_BC417藍牙模塊
    3.5 本章小結
第4章 生理信號的分析與處理
    4.1 軟件系統框架概述
    4.2 基于小波變換去除信號基線漂移
        4.2.1 小波變換介紹
        4.2.2 小波濾波常見方法
        4.2.3 小波變換去除信號基線漂移原理
        4.2.4 小波變換去除信號基線漂移效果
    4.3 基于小波的脈搏波特征點檢測
        4.3.1 小波變換檢測特征點原理
        4.3.2 小波變換檢測特征點實驗結果分析
    4.4 脈搏波形檢測
    4.5 本章小結
第5章 血壓診斷算法研究
    5.1 脈搏波傳導時間測量方法
    5.2 脈搏波傳導時間估算血壓原理
    5.3 利用回歸方程建立新型血壓測量模型
        5.3.1 實驗對象
        5.3.2 實驗目的
        5.3.3 實驗流程
        5.3.4 實驗結果
        5.3.5 逐步回歸方程基本原理
        5.3.6 逐步回歸方程建立
        5.3.7 新型血壓測量模型
    5.4 對比實驗及結果
        5.4.1 實驗器材
        5.4.2 實驗方法
        5.4.3 實驗結果與分析
        5.4.4 實驗總結
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果

【參考文獻】

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本文編號：2866015