本文關(guān)鍵詞：無創(chuàng)檢測血流動力學(xué)參數(shù)的方法研究及系統(tǒng)實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 血流動力學(xué) 指示劑光密度 心排出量 有效循環(huán)血容量 C# MATLAB

【摘要】：血流動力學(xué)是分析血液在心腦血管系統(tǒng)中流動規(guī)律的科學(xué),根據(jù)各動脈血管所處的力學(xué)環(huán)境,確定血流量與血壓、流速的對應(yīng)關(guān)系,解釋心腦血管疾病的成因,評估血流系統(tǒng)功能。研究血流動力學(xué)不僅有利于理解血液循環(huán)系統(tǒng)流動、物質(zhì)交換與能量傳遞之間的基本規(guī)律,還可以為保障人類健康、預(yù)防和治療重大疾病提供新概念、新理論、新方法和新技術(shù)。血流動力學(xué)參數(shù)的測定是臨床上分析心血管疾病的重要指標(biāo)。從病理的角度來看,心血管疾病呈現(xiàn)高度的病灶性,病灶部位具有危險的血流動力學(xué)特性,血流動力學(xué)是血管重塑的關(guān)鍵因素;從治療角度來看,血管手術(shù)或介入治療改變了局部血流特性,手術(shù)的成功與長期有效性依賴術(shù)后形成的血流動力學(xué)系統(tǒng)。通過分析病人的血流動力學(xué)特征,有針對性的規(guī)劃手術(shù)方案,對心血管系統(tǒng)進行優(yōu)化,并為術(shù)后的持續(xù)有效性提供保障。血流動力學(xué)涉及的參數(shù)眾多,對應(yīng)的測量手段也各不相同。在臨床上,傳統(tǒng)的血流動力學(xué)參數(shù)檢測的方法大多存在著有創(chuàng)、不連續(xù)等問題,實時監(jiān)測的設(shè)備也主要依賴進口,價格昂貴。本文針對目前血流動力學(xué)參數(shù)檢測方法的不足,提出了一種指示劑光密度測量法,該方法將傳統(tǒng)的指示劑稀釋法與近紅外光譜技術(shù)相結(jié)合,可同時實現(xiàn)多個血流動力學(xué)參數(shù)的無創(chuàng)測量。傳統(tǒng)的指示劑稀釋法是通過體外注射一種名為吲哚氰綠的色素指示劑,通過定時采血測量其血液含量并依照循環(huán)規(guī)律繪制其在血流系統(tǒng)中的排泄曲線,從而計算血流動力學(xué)參數(shù)。本文以此為基礎(chǔ),利用660納米、735納米、805納米、940納米四波長的光源對指端皮膚進行照射并采集透射光信號,由于血液中的血紅蛋白和指示劑對這四種光存在不同的吸收作用,同時脈搏搏動也會導(dǎo)致透射光信號按脈搏周期變化,因此透射光是攜帶指示劑濃度信息的脈搏波信號,根據(jù)上位機軟件對該信號的分析計算,即可計算出脈率、血氧飽和度的值以及吲哚氰綠的濃度變化情況,通過建立指示劑在血液系統(tǒng)中的循環(huán)與排泄模型,最終可獲得心排出量與有效循環(huán)血容量兩項重要的血流動力學(xué)參數(shù)。檢測系統(tǒng)由四波長脈搏光密度采樣平臺和動態(tài)參數(shù)檢測軟件兩部分組成,脈搏光密度采樣平臺分時驅(qū)動指夾式光電傳感器發(fā)射并接收指端透射光信號,經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)換后上傳至計算機;上位機參數(shù)檢測軟件作為系統(tǒng)的控制中心,由.NET平臺下的C#語言設(shè)計程序,調(diào)用由MATLAB設(shè)計并生成的數(shù)據(jù)處理函數(shù)接口,同時連接My SQL數(shù)據(jù)庫對病人信息進行后臺管理,實現(xiàn)了血流動力學(xué)參數(shù)的無創(chuàng)動態(tài)檢測與參數(shù)管理。通過系統(tǒng)功能測試和臨床對比測試對系統(tǒng)的功能和效果進行驗證。系統(tǒng)功能測試的結(jié)果表明,檢測系統(tǒng)可以穩(wěn)定的實現(xiàn)上下位機通信、脈搏波特征分量提取、血流動力學(xué)參數(shù)計算、病人信息管理及操作界面控制與顯示等功能;臨床對比測試通過將檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果與臨床認(rèn)可的檢測儀器或方法對比,驗證了系統(tǒng)對于血氧飽和度、脈率、心排出量和有效循環(huán)血容量四項血流動力學(xué)參數(shù)的測量準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：血流動力學(xué) 指示劑光密度 心排出量 有效循環(huán)血容量 C# MATLAB
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R446.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義11-14
• 1.3 論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 指示劑光密度測量法原理15-22
• 2.1 基于Lambert-Beer定律的人體血液透光模型15-16
• 2.2 血紅蛋白與吲哚氰綠的光譜學(xué)特性研究16-19
• 2.3 優(yōu)化的三波長指端光密度模型19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 血流動力學(xué)參數(shù)計算算法研究22-31
• 3.1 脈搏波特征分量的提取及脈率的計算22-25
• 3.2 血氧飽和度的計算25-26
• 3.3 心排出量與有效循環(huán)血容量的計算26-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 血流動力學(xué)參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)31-47
• 4.1 脈搏光密度采樣平臺31-33
• 4.2 血流動力學(xué)參數(shù)檢測系統(tǒng)軟件架構(gòu)33-36
• 4.2.1 .NET Framework與C#語言33-34
• 4.2.2 MySQL數(shù)據(jù)庫34-35
• 4.2.3 Visual C#語言與MATLAB混合編程35-36
• 4.3 主要功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)36-46
• 4.3.1 串口通信模塊38-39
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理模塊39-42
• 4.3.3 文件管理模塊42-44
• 4.3.4 數(shù)據(jù)庫模塊44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 系統(tǒng)功能測試與臨床對比測試47-55
• 5.1 測試方案47
• 5.2 系統(tǒng)功能測試47-51
• 5.3 臨床對比測試51-54
• 5.3.1 脈率、血氧飽和度測試51-52
• 5.3.2 心排出量測試52-53
• 5.3.3 有效循環(huán)血容量測試53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻57-61
• 作者科研成果介紹61-62
• 致謝62

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本文編號：1009222