一款家用高性能脈沖式超聲多普勒胎心檢測終端設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-05-14 21:32
對孕婦進行及時有效的健康監(jiān)護,可提升婦幼健康服務質(zhì)量,保障優(yōu)生優(yōu)育。胎心率可以反映胎兒心臟功能健康狀況,胎兒心率監(jiān)測是圍產(chǎn)期健康監(jiān)護的主要方法之一。由于超聲多普勒胎心信號微弱、背景噪聲多,目前市面上的家用胎心檢測設備多數(shù)采用連續(xù)式超聲多普勒檢測技術(shù),存在噪聲大、靈敏度低、檢測范圍小等問題。本文采用脈沖式超聲多普勒胎心檢測技術(shù),設計并實現(xiàn)了一款家用高性能脈沖式超聲多普勒胎心檢測終端,具有低成本、靈敏度高、檢測范圍大等特點,結(jié)合智能手機、云平臺和專家數(shù)據(jù)分析軟件組成胎心檢測系統(tǒng)。本文研究內(nèi)容如下:(1)脈沖式超聲檢測研究:對比脈沖式超聲探頭與連續(xù)式超聲探頭的特點,從信號變換模型上證明了脈沖式超聲胎心檢測技術(shù)的可行性,并提出了脈沖式超聲胎心檢測技術(shù)中部分關(guān)鍵模塊的設計方案。(2)胎心信號質(zhì)量評估算法:采用自相關(guān)運算與變異系數(shù)法分別提取出胎心信號的周期性特征與能量分布特征,基于神經(jīng)網(wǎng)絡的方法,建立特征值與胎心質(zhì)量的關(guān)系模型,并根據(jù)關(guān)系模型實現(xiàn)胎心信號質(zhì)量的評估。(3)終端軟硬件設計:基于脈沖式超聲多普勒檢測技術(shù)進行設計,提升了檢測靈敏度與檢測范圍。微控制器控制設備進行超聲發(fā)射、信號解調(diào)、數(shù)據(jù)采...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 胎心檢測方法的現(xiàn)狀
1.2.2 超聲多普勒胎心檢測技術(shù)的發(fā)展
1.3 課題研究內(nèi)容
1.4 本論文組織結(jié)構(gòu)
2 胎心檢測原理研究
2.1 超聲檢測原理
2.1.1 超聲多普勒效應
2.1.2 超聲探頭
2.1.3 脈沖式胎心檢測技術(shù)
2.2 超聲檢測的信號變換模型
2.2.1 連續(xù)式超聲檢測
2.2.2 脈沖式超聲檢測
2.3 脈沖式超聲檢測實現(xiàn)方案的研究
2.3.1 發(fā)射接收隔離方案
2.3.2 回波信號解調(diào)方案
2.3.3 測量時序產(chǎn)生方案
2.4 本章小結(jié)
3 胎心信號質(zhì)量評估算法研究
3.1 研究背景
3.2 胎心信號質(zhì)量評估算法設計
3.2.1 基于自相關(guān)的信號周期性特征提取
3.2.2 基于變異系數(shù)的信號能量特征提取
3.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的關(guān)系模型
3.3 實驗結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 胎心檢測系統(tǒng)概述與檢測終端硬件設計
4.1 胎心檢測系統(tǒng)概述
4.2 終端硬件總體設計
4.3 硬件各模塊設計
4.3.1 主控模塊
4.3.2 時序控制模塊
4.3.3 發(fā)射模塊
4.3.4 接收模塊
4.3.5 信號解調(diào)模塊
4.3.6 信號調(diào)理模塊
4.3.7 人機交互模塊
4.3.8 藍牙通信模塊
4.3.9 輸出處理模塊
4.3.10 電源管理模塊
4.4 本章小結(jié)
5 胎心檢測終端軟件設計
5.1 軟件總體架構(gòu)
5.2 驅(qū)動層模塊設計
5.3 功能層模塊設計
5.4 應用層模塊設計
5.5 本章小結(jié)
6 測試與結(jié)果
6.1 胎心模擬信號測試
6.2 孕婦實際使用測試
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多普勒胎心儀監(jiān)測孕婦胎心率的臨床意義[J]. 方菊仙. 醫(yī)療裝備. 2019(18)
[2]基于E類功率放大器的雙頻超聲治療系統(tǒng)研究[J]. 張敏,張元良,李瑞品. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2019(06)
[3]《2018年我國衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》出爐[J]. 李芮. 中醫(yī)藥管理雜志. 2019(10)
[4]優(yōu)生視角下有二胎需求孕婦胎兒畸形發(fā)生率及相關(guān)影響因素[J]. 李瑞青. 蛇志. 2018(04)
[5]互聯(lián)網(wǎng)+遠程胎心監(jiān)護臨床應用的可行性研究[J]. 蒲杰,張剛,蔣慶源,杜曉紅,羅曉菊,曾澤英,姚岳紅,余靜,蒲娜. 實用婦產(chǎn)科雜志. 2018(03)
[6]胎兒心律失常的診療進展[J]. 陳燕君,周祎. 中華產(chǎn)科急救電子雜志. 2018(01)
[7]優(yōu)生視角下有二胎需求孕婦發(fā)生畸形兒的影響因素[J]. 龐麗平. 江蘇預防醫(yī)學. 2017(04)
[8]胎心電監(jiān)測國內(nèi)外現(xiàn)狀研究綜述[J]. 吳軍,李勁松,雷健波,潘志方. 中國醫(yī)療設備. 2017(07)
[9]胎兒心電信號檢測及監(jiān)護系統(tǒng)的研究進展[J]. 歐輝彬. 中國醫(yī)療設備. 2017(03)
[10]一種基于智能手機的數(shù)據(jù)通信方法設計與應用[J]. 甄輝,王歐陽,姚劍,何江山,黃海,耿晨歌. 計算機工程. 2016(09)
碩士論文
[1]基于超聲多普勒技術(shù)的胎心率測量研究[D]. 張旭斌.合肥工業(yè)大學 2019
[2]基于視頻的非接觸式胎心檢測算法研究[D]. 劉鴻程.上海師范大學 2019
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴式動態(tài)心電實時監(jiān)測終端設計與實現(xiàn)[D]. 湯明.浙江大學 2018
[4]全數(shù)字式超聲多普勒胎心率測量系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 楊鈞鵬.深圳大學 2017
[5]心電信號質(zhì)量評估與去噪方法的研究與實現(xiàn)[D]. 賈紅紅.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]動態(tài)心電信號質(zhì)量評估及干擾分析研究[D]. 李婷.東南大學 2017
[7]胎心音信號監(jiān)測的研究[D]. 章榕月.海南大學 2017
[8]基于藍牙協(xié)議的遠程胎兒心率儀設計[D]. 張桐菁.燕山大學 2017
[9]可穿戴式家用胎心胎動監(jiān)護設備研制[D]. 林視達.東南大學 2017
[10]基于藍牙4.0的家用遠程胎兒監(jiān)護系統(tǒng)設計[D]. 甘廣輝.南方醫(yī)科大學 2016
本文編號:3186365
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 胎心檢測方法的現(xiàn)狀
1.2.2 超聲多普勒胎心檢測技術(shù)的發(fā)展
1.3 課題研究內(nèi)容
1.4 本論文組織結(jié)構(gòu)
2 胎心檢測原理研究
2.1 超聲檢測原理
2.1.1 超聲多普勒效應
2.1.2 超聲探頭
2.1.3 脈沖式胎心檢測技術(shù)
2.2 超聲檢測的信號變換模型
2.2.1 連續(xù)式超聲檢測
2.2.2 脈沖式超聲檢測
2.3 脈沖式超聲檢測實現(xiàn)方案的研究
2.3.1 發(fā)射接收隔離方案
2.3.2 回波信號解調(diào)方案
2.3.3 測量時序產(chǎn)生方案
2.4 本章小結(jié)
3 胎心信號質(zhì)量評估算法研究
3.1 研究背景
3.2 胎心信號質(zhì)量評估算法設計
3.2.1 基于自相關(guān)的信號周期性特征提取
3.2.2 基于變異系數(shù)的信號能量特征提取
3.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的關(guān)系模型
3.3 實驗結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 胎心檢測系統(tǒng)概述與檢測終端硬件設計
4.1 胎心檢測系統(tǒng)概述
4.2 終端硬件總體設計
4.3 硬件各模塊設計
4.3.1 主控模塊
4.3.2 時序控制模塊
4.3.3 發(fā)射模塊
4.3.4 接收模塊
4.3.5 信號解調(diào)模塊
4.3.6 信號調(diào)理模塊
4.3.7 人機交互模塊
4.3.8 藍牙通信模塊
4.3.9 輸出處理模塊
4.3.10 電源管理模塊
4.4 本章小結(jié)
5 胎心檢測終端軟件設計
5.1 軟件總體架構(gòu)
5.2 驅(qū)動層模塊設計
5.3 功能層模塊設計
5.4 應用層模塊設計
5.5 本章小結(jié)
6 測試與結(jié)果
6.1 胎心模擬信號測試
6.2 孕婦實際使用測試
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多普勒胎心儀監(jiān)測孕婦胎心率的臨床意義[J]. 方菊仙. 醫(yī)療裝備. 2019(18)
[2]基于E類功率放大器的雙頻超聲治療系統(tǒng)研究[J]. 張敏,張元良,李瑞品. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2019(06)
[3]《2018年我國衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》出爐[J]. 李芮. 中醫(yī)藥管理雜志. 2019(10)
[4]優(yōu)生視角下有二胎需求孕婦胎兒畸形發(fā)生率及相關(guān)影響因素[J]. 李瑞青. 蛇志. 2018(04)
[5]互聯(lián)網(wǎng)+遠程胎心監(jiān)護臨床應用的可行性研究[J]. 蒲杰,張剛,蔣慶源,杜曉紅,羅曉菊,曾澤英,姚岳紅,余靜,蒲娜. 實用婦產(chǎn)科雜志. 2018(03)
[6]胎兒心律失常的診療進展[J]. 陳燕君,周祎. 中華產(chǎn)科急救電子雜志. 2018(01)
[7]優(yōu)生視角下有二胎需求孕婦發(fā)生畸形兒的影響因素[J]. 龐麗平. 江蘇預防醫(yī)學. 2017(04)
[8]胎心電監(jiān)測國內(nèi)外現(xiàn)狀研究綜述[J]. 吳軍,李勁松,雷健波,潘志方. 中國醫(yī)療設備. 2017(07)
[9]胎兒心電信號檢測及監(jiān)護系統(tǒng)的研究進展[J]. 歐輝彬. 中國醫(yī)療設備. 2017(03)
[10]一種基于智能手機的數(shù)據(jù)通信方法設計與應用[J]. 甄輝,王歐陽,姚劍,何江山,黃海,耿晨歌. 計算機工程. 2016(09)
碩士論文
[1]基于超聲多普勒技術(shù)的胎心率測量研究[D]. 張旭斌.合肥工業(yè)大學 2019
[2]基于視頻的非接觸式胎心檢測算法研究[D]. 劉鴻程.上海師范大學 2019
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴式動態(tài)心電實時監(jiān)測終端設計與實現(xiàn)[D]. 湯明.浙江大學 2018
[4]全數(shù)字式超聲多普勒胎心率測量系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 楊鈞鵬.深圳大學 2017
[5]心電信號質(zhì)量評估與去噪方法的研究與實現(xiàn)[D]. 賈紅紅.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]動態(tài)心電信號質(zhì)量評估及干擾分析研究[D]. 李婷.東南大學 2017
[7]胎心音信號監(jiān)測的研究[D]. 章榕月.海南大學 2017
[8]基于藍牙協(xié)議的遠程胎兒心率儀設計[D]. 張桐菁.燕山大學 2017
[9]可穿戴式家用胎心胎動監(jiān)護設備研制[D]. 林視達.東南大學 2017
[10]基于藍牙4.0的家用遠程胎兒監(jiān)護系統(tǒng)設計[D]. 甘廣輝.南方醫(yī)科大學 2016
本文編號:3186365
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