本文關(guān)鍵詞：基于生物阻抗的下肢水腫測量系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水腫是由于人體的組織間隙積聚過多的體液而形成的,其通常反映著其他疾病的產(chǎn)生,如心臟衰竭、肌肉癱瘓等疾病,因此水腫的檢測具有重要的臨床意義。目前臨床上對水腫的診斷方法因產(chǎn)生部位而異,主要包括指按觀察法、X射線等方法,這些方法存在著主觀性強(qiáng)或者花費(fèi)昂貴的缺點(diǎn)。而生物電阻抗技術(shù)由于其具有低成本、非侵入性的、信息豐富等特性,逐漸成為檢測水腫的有效方法。本課題基于國內(nèi)外水腫檢測的研究,主要完成了兩方面的工作：設(shè)計(jì)一套便攜式、低功耗生物阻抗測量系統(tǒng)；利用所研制的系統(tǒng)研究水腫程度和生物阻抗的關(guān)系。生物阻抗測量系統(tǒng)采用四電極測量的方法,通過刺激電極將頻率可編程的安全電流注入人體下肢,兩個測量電極獲得反映人體阻抗的電壓信號,經(jīng)過前端調(diào)理的信號在解調(diào)器中和參考信號進(jìn)行幅相檢測從而得出人體組織的幅值和相位信息。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了生物阻抗測量系統(tǒng)硬件模塊,主要包括：電流刺激電路、前端調(diào)理電路、幅相檢測電路以及藍(lán)牙通訊電路等。軟件部分的設(shè)計(jì)主要包括用于產(chǎn)生可編程安全電流的驅(qū)動實(shí)現(xiàn)、用于提高系統(tǒng)測量精度的軟件校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)、用于測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃{(lán)牙低功耗模塊實(shí)現(xiàn),以及用于生物阻抗數(shù)據(jù)顯示和存儲的Android手機(jī)客戶端的實(shí)現(xiàn)。為了檢測此測量系統(tǒng)的精度,測量了由R-C三元件電路模擬的生物阻抗得到測量系統(tǒng)的幅值相對誤差為2%,相位絕對誤差為0.9度。使用所研制的測量系統(tǒng)對10名水腫患者進(jìn)行血透前后腿部生物阻抗的測量和水腫程度的評估,結(jié)果表明,隨著血透時(shí)間的增長,生物阻抗幅值也逐漸變大,且頻率越低越明顯。根據(jù)阻抗變化的規(guī)律,使用Cole模型擬合,得到頻率為0的阻抗值(即細(xì)胞外液的阻抗值)來最大化觀察水腫和生物阻抗的關(guān)系。擬合結(jié)果顯示水腫程度越高,細(xì)胞外液的阻抗變化率越大,顯著區(qū)別于非水腫狀態(tài)。因此可以將細(xì)胞外液阻抗值變化率作為水腫程度判斷的指標(biāo),這在臨床上將有很大的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：水腫 生物阻抗 藍(lán)牙低功耗 心臟衰竭 便攜式
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP274;R442.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8
• 1.2 生物阻抗技術(shù)的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 生物阻抗測量技術(shù)發(fā)展8-9
• 1.2.2 生物阻抗的分析方法9-10
• 1.2.3 生物阻抗的臨床應(yīng)用10-11
• 1.3 水腫診斷的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 水腫的發(fā)病機(jī)制11-12
• 1.3.2 水腫的診斷方法12-13
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排13-16
• 第二章 生物阻抗測量系統(tǒng)的研制16-42
• 2.1 生物阻抗測量原理16-17
• 2.2 生物阻抗測量系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)17
• 2.3 硬件電路設(shè)計(jì)17-25
• 2.3.1 電流刺激電路設(shè)計(jì)18-19
• 2.3.2 前端調(diào)理電路設(shè)計(jì)19-20
• 2.3.3 幅相檢測電路設(shè)計(jì)20-23
• 2.3.4 藍(lán)牙通訊電路設(shè)計(jì)23-25
• 2.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-37
• 2.4.1 操作系統(tǒng)抽象層26-27
• 2.4.2 AD9838驅(qū)動模塊27-30
• 2.4.3 系統(tǒng)校準(zhǔn)模塊30-31
• 2.4.4 藍(lán)牙通訊模塊31-35
• 2.4.5 Cole模型參數(shù)提取35-37
• 2.5 阻抗測量系統(tǒng)性能測試37-40
• 2.5.1 系統(tǒng)實(shí)物圖37-38
• 2.5.2 系統(tǒng)測量精度38-39
• 2.5.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性39-40
• 2.6 本章總結(jié)40-42
• 第三章 Android客戶端程序設(shè)計(jì)42-56
• 3.1 Android操作系統(tǒng)平臺42-43
• 3.1.1 四大組件的應(yīng)用43
• 3.1.2 SQLite數(shù)據(jù)庫選擇43
• 3.2 水腫監(jiān)護(hù)客戶端程序設(shè)計(jì)43-52
• 3.2.1 系統(tǒng)整體功能和軟件架構(gòu)43-45
• 3.2.2 Android模塊化實(shí)現(xiàn)45-46
• 3.2.3 設(shè)備掃描模塊設(shè)計(jì)46-47
• 3.2.4 水腫監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)47-48
• 3.2.5 藍(lán)牙通訊服務(wù)設(shè)計(jì)48-50
• 3.2.6 計(jì)時(shí)服務(wù)設(shè)計(jì)50-51
• 3.2.7 數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計(jì)51-52
• 3.3 水腫監(jiān)護(hù)客戶端性能測試52-54
• 3.3.1 Android客戶端截圖52
• 3.3.2 Android客戶端性能測試52-54
• 3.4 水腫監(jiān)護(hù)客戶端發(fā)布54-55
• 3.5 本章總結(jié)55-56
• 第四章 水腫指標(biāo)初步實(shí)驗(yàn)56-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)原理56-57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法57-58
• 4.2.1 電極選擇57
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程57-58
• 4.3 實(shí)驗(yàn)分析58-61
• 4.3.1 血透治療中生物阻抗的變化58-59
• 4.3.2 不同頻率生物阻抗變化的規(guī)律59
• 4.3.3 Cole模型提取的參數(shù)變化規(guī)律59-60
• 4.3.4 不同程度水腫阻抗變化率60-61
• 4.4 本章總結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 致謝64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果70

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