發(fā)布時間：2021-01-26 18:41

　　隨著生活水平的提高,偏愛高熱量食物、久坐不動和不規(guī)律的作息等城市化的生活習慣致使Ⅱ型糖尿病患者越來越多,這極大的危害了國民健康。依靠現(xiàn)有的醫(yī)療手段,糖尿病無法被根治,只能從一定程度上去控制和緩解,所以對糖尿病患者來說,每日需要進行多次的血糖測量。傳統(tǒng)的有創(chuàng)和微創(chuàng)檢測方法不但會給使用者帶來心理負擔和生理痛苦,頻繁采血也會增加感染的機率,因此研制一套無損傷血糖檢測系統(tǒng)就顯得尤為重要。本文基于近紅外光譜分析理論,利用極限學習機算法建立了光電容積脈搏波和血糖濃度之間的校正模型。研究內(nèi)容主要由以下幾個部分組成:1.搭建了光電容積脈搏波的硬件采集系統(tǒng)。整個采集系統(tǒng)分為前端采集模塊、信號調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊,分別完成信號采集、信號濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能。2.對采集到的光電容積脈搏波信號進行濾波降噪處理。由于脈搏波是十分微弱的生理信號,在采集過程中極易受到噪聲干擾,本文采用改進的小波變換方法對含噪聲的脈搏波信號進行了降噪處理,有效去除了工頻干擾、肌電干擾和基線漂移等噪聲,并利用閾值法、動態(tài)變異系數(shù)法和自相關函數(shù)法識別了脈搏波中存在的干擾段,提高了信號質(zhì)量。3.無損傷血糖檢測模型的建立。本文通過分... 

【文章來源】： 張秉璽 蘭州理工大學

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 血糖檢測方法
        1.2.1 有創(chuàng)檢測
        1.2.2 微創(chuàng)檢測
        1.2.3 無損傷檢測
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 無損傷血糖檢測系統(tǒng)的理論基礎
    2.1 光電容積脈搏波的理論基礎
        2.1.1 脈搏波的形成
        2.1.2 光電容積脈搏波
        2.1.3 PPG信號的生理基礎和診斷意義
        2.1.4 PPG信號的的特點
        2.1.5 PPG的采集方式和采集部位
        2.1.6 檢測波長的選取
    2.2 朗伯比爾定律
    2.3 信號處理的方法
        2.3.1 小波變換
        2.3.2 多分辨率分析
        2.3.3 馬拉特算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 PPG信號的采集與處理
    3.1 采集系統(tǒng)總體設計
        3.1.1 PPG信號前端采集模塊
        3.1.2 信號調(diào)理模塊
        3.1.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊
    3.2 PPG信號采集存在的干擾
    3.3 小波閾值去噪
        3.3.1 小波變化的原理
        3.3.2 小波函數(shù)選擇
        3.3.3 尺度的選擇
        3.3.4 閾值函數(shù)
        3.3.5 閾值的確定
        3.3.6 PPG信號的去噪分析
    3.4 脈搏波干擾段識別
    3.5 本章小結(jié)
第四章 校正模型的建立及實驗驗證
    4.1 PPG信號的特征選擇
    4.2 算法選擇
        4.2.1 多元線性回歸
        4.2.2 偏最小二乘回歸
        4.2.3 支持向量回歸
        4.2.4 極限學習機
    4.3 實驗驗證
        4.3.1 實驗所需器材
        4.3.2 實驗步驟
    4.4 校正模型評判
        4.4.1 相關系數(shù)R
        4.4.2 預測偏差
        4.4.3 克拉克網(wǎng)格誤差
    4.5 實驗結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]受運動偽影干擾PPG序列的優(yōu)質(zhì)信號提取算法[J]. 孫斌,王成超,陳建飛,張永芳,陳小惠.  儀器儀表學報. 2018(09)
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[3]基于可調(diào)諧脈沖激發(fā)的血糖濃度光聲無損檢測研究[J]. 任重,劉國棟,黃振.  中國激光. 2016(02)
[4]我國慢性病預防與控制發(fā)展歷程[J]. 劉曉娜,張華,趙根明,徐望紅.  公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學. 2015(02)
[5]脈搏波形態(tài)特征與血壓相關性的研究[J]. 劉沛,龐宇,吳寶明,王普領,馬勛.  生命科學儀器. 2015(01)
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博士論文
[1]動態(tài)脈搏信號檢測與脈率變異性實時分析方法研究[D]. 丑永新.蘭州理工大學 2015
[2]動態(tài)光譜法血液成分無創(chuàng)檢測若干關鍵技術(shù)研究[D]. 王慧泉.天津大學 2014

碩士論文
[1]無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)的研究與設計[D]. 呂亞帥.南京郵電大學 2019
[2]脈搏波信號檢測及數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 成懇.西安理工大學 2018
[3]人眼房水葡萄糖濃度的近紅外光譜分析技術(shù)研究[D]. 陳玥洋.南京理工大學 2017
[4]基于PPG的無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)模型與算法研究[D]. 馬爽.中國科學院研究生院(沈陽計算技術(shù)研究所) 2016
[5]無創(chuàng)血糖檢測及其實驗研究[D]. 董健.江西科技師范大學 2014
[6]數(shù)據(jù)驅(qū)動的血糖預測方法及其應用[D]. 吳向偉.北京化工大學 2013
[7]基于視頻的道口障礙物檢測算法的設計與實現(xiàn)[D]. 李生金.中國科學院研究生院（沈陽計算技術(shù)研究所） 2012
[8]基于光電容積脈搏波的人體生理指數(shù)檢測算法研究與實現(xiàn)[D]. 李學波.東北大學 2011
[9]心電脈搏信號同步采集分析系統(tǒng)的研究[D]. 柴龍.蘭州理工大學 2008
[10]近紅外血糖無創(chuàng)檢測校正模型研究[D]. 劉創(chuàng).西北工業(yè)大學 2006



本文編號：3001626