血氧飽和度作為人體健康狀態(tài)的重要生理參數(shù)指標,進行長期的實時監(jiān)護對人體健康狀態(tài)的監(jiān)測具有重大的意義。傳統(tǒng)的血氧飽和度監(jiān)測儀主要佩戴于手腕上或夾在指尖,存在體積大、穿戴舒適度差、移動性差等缺點。而目前市場上的移動醫(yī)療穿戴式設備均采用單一的傳感器數(shù)據(jù)與手機、PC等通信,沒有實現(xiàn)真正的大數(shù)據(jù)移動接入,也缺乏穿戴式設備個性化服務的設計理念。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,將生理參數(shù)的監(jiān)測接入移動物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了一種新趨勢。本文主要開展了以下內(nèi)容的研究:1.研發(fā)了一套體積小、功耗低、可接入移動醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的穿戴式血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)。本文主要進行了基于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)的設計和研發(fā),包括硬件系統(tǒng)搭建、系統(tǒng)軟件設計和算法設計�？紤]到低功耗、小型化設計,本文選擇以BLE 4.0芯片CC2541、心率血氧芯片Max30102為硬件基礎,構建基于反射式光電檢測的血氧采集前端和移動中繼系統(tǒng);系統(tǒng)軟件設計前端和中繼分別基于IAR和Keil編譯器進行了軟件開發(fā),實現(xiàn)了前端藍牙與中繼、中繼與云的數(shù)據(jù)通信及數(shù)據(jù)交互、移動接入功能;系統(tǒng)能實現(xiàn)信號的實時顯示、存儲與歷史數(shù)據(jù)查詢等功能,滿足不同人體血氧飽和度的遠程、實時... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景與意義
    1.2 血氧計的發(fā)展歷史
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容和研究目標
第二章 血氧飽和度的測量和計算方法
    2.1 血氧飽和度的概念
    2.2 光電容積脈搏波的概述
    2.3 無創(chuàng)血氧飽和度的檢測原理
        2.3.1 透射式血氧飽和度檢測原理
        2.3.2 反射式血氧飽和度檢測原理
    2.4 脈搏波濾波去噪算法
        2.4.1 脈搏波常用去噪算法
        2.4.2 一維離散小波變換
        2.4.3 雙樹復小波變換
    2.5 本章小結
第三章 反射式血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計
    3.1 系統(tǒng)整體需求分析和方案設計
    3.2 前端采集系統(tǒng)硬件設計
        3.2.1 反射式血氧飽和度硬件設計
        3.2.2 三軸加速度計硬件設計
        3.2.3 低功耗藍牙MCU硬件設計
        3.2.4 電源管理模塊
        3.2.5 實物介紹
    3.3 中繼系統(tǒng)硬件設計
        3.3.1 中繼系統(tǒng)設計
        3.3.2 中繼單元模塊設計
        3.3.3 實物介紹
    3.4 本章小結
第四章 系統(tǒng)軟件設計
    4.1 系統(tǒng)總體軟件設計
    4.2 前端采集軟件設計
        4.2.1 OSAL系統(tǒng)
        4.2.2 BLE4.0藍牙協(xié)議棧
        4.2.3 數(shù)據(jù)的采集與傳輸
        4.2.4 藍牙的主機接收
    4.3 中繼與云平臺的數(shù)據(jù)通信
    4.4 PC客戶端顯示
    4.5 本章小結
第五章 血氧飽和度相關算法設計
    5.1 基于數(shù)學形態(tài)學的基線漂移濾除
    5.2 雙密度小波變換閾值去噪
        5.2.1 雙密度小波變換
        5.2.2 閾值函數(shù)的選取
        5.2.3 去噪實驗
        5.2.4 去噪結果分析
    5.3 心率和血氧飽和度的計算
    5.4 基于三軸加速度計的人體運動狀態(tài)判斷
    5.5 血氧飽和度計算公式的定標
    5.6 本章小結
第六章 系統(tǒng)測試
    6.1 系統(tǒng)功能測試
        6.1.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)測試
        6.1.2 系統(tǒng)功耗測試
    6.2 系統(tǒng)性能測試
        6.2.1 藍牙性能測試
        6.2.2 血氧和心率數(shù)據(jù)可靠性測試
        6.2.3 劇烈運動誤判率測試
    6.3 本章小結
第七章 總結和展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
作者筒歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于安卓平臺的脈搏波消噪與特征點識別[J]. 莊建軍,徐一凡,葛中芹,張志儉,鄒鳴.  實驗室研究與探索. 2016(12)
[2]基于AFE4400的反射式血氧飽和度檢測系統(tǒng)[J]. 陳真誠,甘永進,朱健銘.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(05)
[3]基于波形特征和小波的脈搏波特征點識別研究[J]. 季忠,劉旭.  儀器儀表學報. 2016(02)
[4]基于Android智能手機的血氧飽和度、心率、呼吸頻率監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 朱明善,曾碧新.  中國醫(yī)療器械雜志. 2015(03)
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[7]基于經(jīng)驗模態(tài)分解的脈搏信號特征研究[J]. 行鴻彥,許瑞慶,王長松.  儀器儀表學報. 2009(03)
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碩士論文
[1]基于STM32F103便攜式心電監(jiān)護儀的設計與實現(xiàn)[D]. 王洪偉.浙江工業(yè)大學 2017
[2]血氧飽和度監(jiān)測儀的設計與應用研究[D]. 韓帥.天津工業(yè)大學 2016
[3]反射式血氧飽和度無創(chuàng)檢測的實驗研究[D]. 于巍.第一軍醫(yī)大學 2006



本文編號：3711869