基于GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 12:32
血壓是可以反映心臟血管功能狀況的重要生理指標(biāo),是臨床醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷、治療效果評(píng)估和預(yù)后判斷的重要依據(jù)。血壓易受到個(gè)人情緒,生理周期等外界及內(nèi)在因素的影響,單次測量結(jié)果存在較大差異。在日常生活中,連續(xù)血壓測量具有重要意義。目前連續(xù)血壓測量的方法主要分為無創(chuàng)和有創(chuàng)兩種。有創(chuàng)法,容易給被測者帶來感染,不適用于日常生活中。無創(chuàng)法主要是指脈搏波傳導(dǎo)速度法,脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間法和脈搏波特征法。由于影響血液流動(dòng)的因素十分復(fù)雜,前兩者的測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確。在人工智能領(lǐng)域的大力發(fā)展下,創(chuàng)建模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測估計(jì)的算法逐漸完善,利用脈搏波特征參數(shù)測量連續(xù)血壓成為比較熱門的研究方向。本文主要研究的是基于遺傳算法(GA,Genetic Algorithm)優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法,該方法進(jìn)行連續(xù)血壓測量結(jié)構(gòu)簡單,擺脫了傳統(tǒng)方法中充氣袖帶的束縛。本文主要內(nèi)容包括:1.去除脈搏信號(hào)噪聲。脈搏波具有低頻特性,易受到噪聲干擾,采用小波變換方法去除脈搏波的基線漂移和高頻噪聲。2.采用差分閾值法進(jìn)行脈搏波特征提取。能夠自動(dòng)識(shí)別提取出脈搏波的起始點(diǎn)、峰值點(diǎn)和降中峽三個(gè)特征點(diǎn)。建立脈搏波特征矩陣,為后續(xù)研究做...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脈搏波波形
受到來自周圍組織的約束,使得脈搏波速度加快,衰減增波傳導(dǎo)時(shí)間測量血壓搏波傳導(dǎo)時(shí)間測量方法在動(dòng)脈血管中傳播時(shí),動(dòng)脈血管直徑會(huì)隨之發(fā)生變化,近波形。從理論上來說,確定壓力脈動(dòng)信號(hào)一個(gè)特征點(diǎn),在兩個(gè)位置,檢測壓力脈動(dòng)信號(hào)這個(gè)特征點(diǎn)到達(dá)兩位置的時(shí)輸距離s 所需時(shí)間為t,就能夠求得脈搏波傳播速度。然十分復(fù)雜的,壓力脈搏波形在傳播過程中也在不斷變化,速度帶來一定的難度。搏波傳導(dǎo)時(shí)間測量方法由 Hertzman 于 1937 年提出,即光導(dǎo)時(shí)間原理[20]。其中包括兩種測量方式,一種是同步檢測光電容積脈搏波(PPG)信號(hào)取兩信號(hào)延遲,其測量方式
圖 2.3 兩路 PPG 測量脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間與血壓的關(guān)系搏波的傳導(dǎo)時(shí)間(PTT)是指壓力脈搏波從主動(dòng)脈向遠(yuǎn)心端動(dòng)脈末時(shí)間[21]。脈搏波傳播速度是由動(dòng)脈血管壁的緊張程度決定的[22], 脈血管壁就會(huì)越緊張,脈搏波傳播速度就越快;血壓越低,動(dòng)脈血松,脈搏波傳播速度就會(huì)越慢。脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間與血壓的相關(guān)性很定距離內(nèi),PTT 與 PWV 成反比[24]。Hughes 等證明了血管管壁壓量之間有以下關(guān)系:PEE 0 ………………………………E 是楊氏模量,h代表動(dòng)脈壁厚度, 代表血液密度。d 為動(dòng)脈直徑力時(shí)的彈性模量, P 為血壓, 表示血管特征的一個(gè)量,取值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)遺傳算法的圖像匹配定位[J]. 傅超斌,南開來. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(23)
[2]一種連續(xù)血壓測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證[J]. 汪文廷,丁瑤,劉志勇. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(16)
[3]一種改進(jìn)的遺傳算法在智能組卷上的應(yīng)用[J]. 金玉蘋,李春雨. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]基于SWT和ANN的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法研究[J]. 吳育東,鐘舜聰,沈耀春. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(05)
[5]基于脈搏波檢測技術(shù)的心血管健康評(píng)測[J]. 宋曉瑞,喬愛科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2015(05)
[6]無創(chuàng)血壓測量方法的研究進(jìn)展[J]. 蔣巍巍,季忠. 中華高血壓雜志. 2015(07)
[7]脈搏波形態(tài)特征與血壓相關(guān)性的研究[J]. 劉沛,龐宇,吳寶明,王普領(lǐng),馬勛. 生命科學(xué)儀器. 2015(01)
[8]基于容積脈搏波的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量系統(tǒng)[J]. 梁永波,陳真誠,朱健銘,殷世民. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2013(01)
[9]遺傳算法編碼方案比較[J]. 張超群,鄭建國,錢潔. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(03)
[10]一種無創(chuàng)測定橈動(dòng)脈脈搏波速度的方法及影響脈搏波速度的因素[J]. 王炳和,楊颙,相敬林. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2000(02)
碩士論文
[1]遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在推薦系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 劉瑩.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2017
[2]基于光電容積脈搏波的無創(chuàng)血壓檢測技術(shù)研究[D]. 李虹宇.西安理工大學(xué) 2017
[3]基于脈搏波的連續(xù)血壓測量系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)[D]. 鄧根強(qiáng).深圳大學(xué) 2017
[4]基于脈搏波特征參數(shù)的無袖帶血壓測量研究[D]. 鐘業(yè)銘.廣州大學(xué) 2016
[5]一種改進(jìn)的遺傳算法的實(shí)現(xiàn)及其在煙草種植土壤分析中的應(yīng)用[D]. 孫玥.吉林大學(xué) 2012
[6]基于脈搏波的無創(chuàng)血壓檢測樣機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李志穎.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):2924004
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脈搏波波形
受到來自周圍組織的約束,使得脈搏波速度加快,衰減增波傳導(dǎo)時(shí)間測量血壓搏波傳導(dǎo)時(shí)間測量方法在動(dòng)脈血管中傳播時(shí),動(dòng)脈血管直徑會(huì)隨之發(fā)生變化,近波形。從理論上來說,確定壓力脈動(dòng)信號(hào)一個(gè)特征點(diǎn),在兩個(gè)位置,檢測壓力脈動(dòng)信號(hào)這個(gè)特征點(diǎn)到達(dá)兩位置的時(shí)輸距離s 所需時(shí)間為t,就能夠求得脈搏波傳播速度。然十分復(fù)雜的,壓力脈搏波形在傳播過程中也在不斷變化,速度帶來一定的難度。搏波傳導(dǎo)時(shí)間測量方法由 Hertzman 于 1937 年提出,即光導(dǎo)時(shí)間原理[20]。其中包括兩種測量方式,一種是同步檢測光電容積脈搏波(PPG)信號(hào)取兩信號(hào)延遲,其測量方式
圖 2.3 兩路 PPG 測量脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間與血壓的關(guān)系搏波的傳導(dǎo)時(shí)間(PTT)是指壓力脈搏波從主動(dòng)脈向遠(yuǎn)心端動(dòng)脈末時(shí)間[21]。脈搏波傳播速度是由動(dòng)脈血管壁的緊張程度決定的[22], 脈血管壁就會(huì)越緊張,脈搏波傳播速度就越快;血壓越低,動(dòng)脈血松,脈搏波傳播速度就會(huì)越慢。脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間與血壓的相關(guān)性很定距離內(nèi),PTT 與 PWV 成反比[24]。Hughes 等證明了血管管壁壓量之間有以下關(guān)系:PEE 0 ………………………………E 是楊氏模量,h代表動(dòng)脈壁厚度, 代表血液密度。d 為動(dòng)脈直徑力時(shí)的彈性模量, P 為血壓, 表示血管特征的一個(gè)量,取值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)遺傳算法的圖像匹配定位[J]. 傅超斌,南開來. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(23)
[2]一種連續(xù)血壓測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證[J]. 汪文廷,丁瑤,劉志勇. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(16)
[3]一種改進(jìn)的遺傳算法在智能組卷上的應(yīng)用[J]. 金玉蘋,李春雨. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]基于SWT和ANN的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法研究[J]. 吳育東,鐘舜聰,沈耀春. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(05)
[5]基于脈搏波檢測技術(shù)的心血管健康評(píng)測[J]. 宋曉瑞,喬愛科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2015(05)
[6]無創(chuàng)血壓測量方法的研究進(jìn)展[J]. 蔣巍巍,季忠. 中華高血壓雜志. 2015(07)
[7]脈搏波形態(tài)特征與血壓相關(guān)性的研究[J]. 劉沛,龐宇,吳寶明,王普領(lǐng),馬勛. 生命科學(xué)儀器. 2015(01)
[8]基于容積脈搏波的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量系統(tǒng)[J]. 梁永波,陳真誠,朱健銘,殷世民. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2013(01)
[9]遺傳算法編碼方案比較[J]. 張超群,鄭建國,錢潔. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(03)
[10]一種無創(chuàng)測定橈動(dòng)脈脈搏波速度的方法及影響脈搏波速度的因素[J]. 王炳和,楊颙,相敬林. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2000(02)
碩士論文
[1]遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在推薦系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 劉瑩.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2017
[2]基于光電容積脈搏波的無創(chuàng)血壓檢測技術(shù)研究[D]. 李虹宇.西安理工大學(xué) 2017
[3]基于脈搏波的連續(xù)血壓測量系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)[D]. 鄧根強(qiáng).深圳大學(xué) 2017
[4]基于脈搏波特征參數(shù)的無袖帶血壓測量研究[D]. 鐘業(yè)銘.廣州大學(xué) 2016
[5]一種改進(jìn)的遺傳算法的實(shí)現(xiàn)及其在煙草種植土壤分析中的應(yīng)用[D]. 孫玥.吉林大學(xué) 2012
[6]基于脈搏波的無創(chuàng)血壓檢測樣機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李志穎.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):2924004
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