發(fā)布時間：2017-05-17 04:13

  本文關(guān)鍵詞：基于BLE和安卓的心率變異分析顯示系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：心率變異性(HRV)是指逐次心跳周期之間的微小差異,蘊含有神經(jīng)體液對心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)的大量信息,心率變異性的大小實質(zhì)上是反映神經(jīng)體液因素對竇房結(jié)的調(diào)節(jié)作用。近年來的大量流行病學(xué)資料表明,心率變異性的降低對于心血管疾病人群都預(yù)示著不良預(yù)后,包括糖尿病、心肌梗死、高血壓等心律失常神經(jīng)癥等,這對于相關(guān)疾病的無創(chuàng)檢測具有重大的臨床意義。而心率變異分析的關(guān)鍵則在于信號的分析處理,目前的研究方法主要可分為三類:時域分析法、頻域分析法和非線性分析法,而臨床上的檢查多為時域分析法。近年來心率變異性分析已然成了心電信號處理領(lǐng)域的研究熱點。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字移動醫(yī)療設(shè)備的出現(xiàn),使傳統(tǒng)醫(yī)療方式發(fā)生了巨大的變化。特別是一些便攜式智能醫(yī)療設(shè)備的的橫空出世,使人們對于自身健康狀況可以及時的了解及關(guān)注,然而心率變異分析在移動端的應(yīng)用目前仍是一片空白。Android系統(tǒng)巨大的市場占有率和藍(lán)牙在醫(yī)療衛(wèi)生新領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是藍(lán)牙低能耗(BLE)技術(shù)的出現(xiàn),使得基于Android和BLE技術(shù)的心率變異性分析顯示系統(tǒng)的研究具有重大的價值和應(yīng)用前景。本文旨在設(shè)計一款安卓下的心率變異分析顯示系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集端使用邁歐的心率手環(huán),通過光電傳感器獲取R-R間值序列。軟件端通過藍(lán)牙通信模式和智能手環(huán)進行數(shù)據(jù)通信,接收R-R間值序列并進行樣條插值、重采樣等處理,然后利用AR模型估計法對處理過的數(shù)據(jù)進行功率譜估計從而求得心率變異的頻譜密度和相關(guān)數(shù)據(jù),其中AR模型的參數(shù)采用Burg算法來實現(xiàn)。在估計功率譜密度曲線時利用辛普森算法求得低頻段(0.04~0.15Hz)和高頻段(0.15~0.4Hz)的能量值,然后即可參考一些臨床上的指標(biāo),對測試者做出是否健康的判斷。兼容性測試顯示該系統(tǒng)適用于所有的Android4.3版本以上的移動設(shè)備,糖尿病患者和健康人群的實際樣本對比測試分析表明,該系統(tǒng)一定程度上達到了預(yù)期的目標(biāo)。但由于不同的分析方法的指標(biāo)反映了心率變異的不同面,本系統(tǒng)也存在著一定的局限性,但對于頻域法對心率變異的分析在移動端的應(yīng)用,使其可方便的對心血管等疾病患者進行隨時隨地的監(jiān)測預(yù)防都有著正面的作用。文章首先介紹了課題的研究背景、意義及發(fā)展前景,其次是分析顯示系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和重點模塊,接著闡述了藍(lán)牙4.0的協(xié)議以及通信應(yīng)用,心率變異分析現(xiàn)階段的主要研究方法,對本文中所采用的AR模型估計法進行了仿真分析和編程實現(xiàn),最后則是安卓平臺下該軟件的詳細(xì)開發(fā)過程,心率變異功率譜的實時繪制,以及實際樣本的測試分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：心率變異性(HRV) Burg算法 AR模型 藍(lán)牙低能耗(BLE)
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 心率變異性分析的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 心率變異的研究方法12-13
• 1.3 研究內(nèi)容13-15
• 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案15-22
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 系統(tǒng)硬件平臺16-17
• 2.3 系統(tǒng)軟件平臺17-22
• 2.3.1 Android系統(tǒng)17-20
• 2.3.2 數(shù)據(jù)存儲模塊20-21
• 2.3.3 分析顯示模塊21-22
• 第3章 數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計與實現(xiàn)22-32
• 3.1 藍(lán)牙 4.0 的概述22-25
• 3.1.1 低能耗藍(lán)牙的協(xié)議棧22-24
• 3.1.2 藍(lán)牙 4.0 的兼容性24-25
• 3.2 Android藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸25-29
• 3.2.1 Android藍(lán)牙 4.0 的權(quán)限26
• 3.2.2 Android藍(lán)牙 4.0 的功能包26-27
• 3.2.3 使能藍(lán)牙27-28
• 3.2.4 藍(lán)牙搜索及配對28
• 3.2.5 建立連接和數(shù)據(jù)傳輸28-29
• 3.3 藍(lán)牙心率手環(huán)協(xié)議29-32
• 3.3.1 心率服務(wù)Heart Rat Service30
• 3.3.2 心率測量屬性30-32
• 第4章 功率譜算法設(shè)計及編程實現(xiàn)32-42
• 4.1 心率變異時域分析法32-33
• 4.2 心率變異頻域分析法33-39
• 4.2.1 經(jīng)典譜估計法34-35
• 4.2.2 現(xiàn)代譜估計法35-39
• 4.3 功率譜算法在移動端的實現(xiàn)39-42
• 4.3.1 NDK的編譯環(huán)境40
• 4.3.2 JNI的調(diào)用流程及算法的編寫40-42
• 第5章 系統(tǒng)顯示分析功能的實現(xiàn)42-54
• 5.1 Android下R-R間值數(shù)據(jù)的獲取及處理43-44
• 5.2 Android下的界面布局44-48
• 5.2.1 初始界面布局45-46
• 5.2.2 主界面布局46-48
• 5.3 心率變異功率譜曲線的繪制48-54
• 5.3.1 繪圖49-50
• 5.3.2 界面顯示50-54
• 第6章 測試結(jié)果與分析54-59
• 6.1 系統(tǒng)的兼容性測試54
• 6.2 顯示模塊的測試54-56
• 6.3 功率譜分析結(jié)果測試56-59
• 結(jié)論59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-64
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 ;Nonlinear short-term heart rate variability prediction of spontaneous ventricular tachyarrhythmia[J];Chinese Science Bulletin;2008年16期

2 ;Heat rate variability and dyssomnia and their correlations to neurological defects in cerebral infarction patients complicated by insomnia A concurrent non-randomized case-control study[J];Neural Regeneration Research;2008年01期

3 饒世俊;施陳剛;蘇微微;王雅潔;;冠心病合并腦梗死患者心率變異性及心律失常的研究[J];實用醫(yī)學(xué)雜志;2011年07期

4 何九龍,王永東,杜堅;慢性肺源性心臟病患者24小時心率變異性的研究[J];心肺血管病雜志;2001年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 夏文芳;焦慮和抑郁對慢性心力衰竭患者生活質(zhì)量和預(yù)后的影響[D];武漢大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何牡祿;研究時間壓力對心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響[D];上海交通大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于BLE和安卓的心率變異分析顯示系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：372531