本文關(guān)鍵詞：血氧飽和度監(jiān)測儀的設(shè)計與應用研究

  更多相關(guān)文章： 血氧飽和度 脈率 動態(tài)光譜 高頻毛刺噪聲 低頻基線漂移噪聲

【摘要】：血氧飽和度能夠反映出人體呼吸系統(tǒng)和心血管的健康程度,在人類的疾病預防與診斷中起著重要的作用。目前運用光電脈搏波檢測法進行血氧飽和度以及血液其它成分的測量已成為當前醫(yī)學領(lǐng)域研究的熱點之一,具有重要的意義。本課題進行的是血氧飽和度監(jiān)測儀的設(shè)計與研究,其監(jiān)測的參數(shù)主要有血氧飽和度和脈率。本文首先對血氧飽和度測量方法進行了對比,最終確定了采用基于動態(tài)光譜理論結(jié)合朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律的測量計算方法,研發(fā)了新一代以MKL25Z128VLK4微控制器為主控的血氧儀,并詳細介紹了其軟硬件設(shè)計中的相關(guān)重要技術(shù)。硬件上主要由電源管理模塊、光源驅(qū)動模塊、光電接收模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、OLED液晶屏顯示模塊等組成,該血氧儀對比傳統(tǒng)型血氧儀,其硬件電路得到簡化,降低了生產(chǎn)成本,噪聲引入��；軟件上實現(xiàn)了脈搏波信號中各頻率噪聲信號的全面快速濾除,其中包括濾除高頻毛刺噪聲、低頻基線漂移噪聲、混頻輕微突發(fā)性運動干擾噪聲,也實現(xiàn)了脈搏波特征點的快速準確提取,進而計算出血氧值、脈率值,該血氧儀軟件上的濾波算法和脈搏波特征點提取算法與傳統(tǒng)型血氧儀相比計算量小、實時性高。最后通過血氧飽和度監(jiān)測儀的相關(guān)測試實驗,證明了本血氧儀有較好的穩(wěn)定性、準確性、靈敏性,從而最終得出本血氧飽和度監(jiān)測儀與市面上的相關(guān)產(chǎn)品相比更具有競爭力。
【關(guān)鍵詞】：血氧飽和度 脈率 動態(tài)光譜 高頻毛刺噪聲 低頻基線漂移噪聲
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 學位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 血氧飽和度監(jiān)測儀的研究目的意義9-10
• 1.3 血氧飽和度監(jiān)測儀的發(fā)展歷程10-11
• 1.4 血氧飽和度監(jiān)測儀的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.5 論文的研究內(nèi)容和安排13
• 1.6 本章小結(jié)13-14
• 第二章 血氧飽和度測量和計算方法14-22
• 2.1 血氧飽和度測量方法14-15
• 2.2 光電容積脈搏波產(chǎn)生原理以及特征15-16
• 2.3 血氧飽和度測量方法之脈搏血氧動態(tài)光譜法16-17
• 2.4 血氧飽和度計算方法17-20
• 2.4.1 朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律17-18
• 2.4.2 基于朗伯-比爾定律的血氧飽和度計算方法18-20
• 2.5 本章小結(jié)20-22
• 第三章 血氧飽和度監(jiān)測儀的設(shè)計22-42
• 3.1 傳統(tǒng)血氧飽和度監(jiān)測儀22-24
• 3.2 系統(tǒng)方案24-26
• 3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計26-35
• 3.3.1 電源管理模塊26
• 3.3.2 微控制器最小系統(tǒng)模塊26-29
• 3.3.3 光源驅(qū)動模塊29-31
• 3.3.3.1 光源的選擇29-30
• 3.3.3.2 光源驅(qū)動電路30-31
• 3.3.4 光電接收模塊31-32
• 3.3.4.1 光敏二極管的選擇31
• 3.3.4.2 光電接收電路31-32
• 3.3.5 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊32-34
• 3.3.6 OLED液晶屏顯示模塊34-35
• 3.3.7 實物介紹35
• 3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計35-40
• 3.4.1 下位機軟件設(shè)計35-39
• 3.4.1.1 軟件主體程序流程圖36-37
• 3.4.1.2 MCU各模塊初始化、OLED模塊初始化37
• 3.4.1.3 LED驅(qū)動時序、AD采集時序、信號數(shù)字解調(diào)37-38
• 3.4.1.4 脈搏波特征點提取方法38
• 3.4.1.5 血氧值、脈率值的計算38-39
• 3.4.2 上位機軟件設(shè)計39-40
• 3.4.2.1 基于Android系統(tǒng)的移動設(shè)備上位機39-40
• 3.4.2.2 基于Windows系統(tǒng)的PC設(shè)備Labview上位機40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 脈搏波信號中各頻率噪聲信號的快速濾除方法42-52
• 4.1 脈搏波信號中各頻率信號成分分析42-46
• 4.2 脈搏波信號中高頻毛刺噪聲信號的快速濾除方法46-47
• 4.3 脈搏波信號中低頻基線漂移噪聲信號的快速濾除方法47-48
• 4.4 脈搏波信號中混頻輕微突發(fā)性運動干擾噪聲信號的快速濾除方法48-51
• 4.4.1 各局部脈搏波提取方法49-50
• 4.4.2 脈搏波輕微突發(fā)性運動干擾的快速濾除方法50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 血氧飽和度監(jiān)測儀相關(guān)測試實驗52-60
• 5.1 血氧儀評估52
• 5.2 血氧儀穩(wěn)定性實驗52-54
• 5.3 血氧儀準確性實驗54-55
• 5.4 血氧儀靈敏性實驗55-57
• 5.5 血氧儀測量數(shù)據(jù)誤差分析57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 本文總結(jié)60
• 6.2 本文創(chuàng)新60-61
• 6.3 今后展望61-62
• 參考文獻62-66
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明66-68
• 附錄68-72
• 致謝72

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本文編號：843941