本文關(guān)鍵詞：一種抗干擾穿戴式血氧飽和度監(jiān)測儀的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2010年

體外循環(huán)血氧飽和度實時監(jiān)測技術(shù)的研究

張靜  

【摘要】： 體外循環(huán)過程不是生理狀態(tài),而是一種控制狀態(tài),是在低溫、血液稀釋的情況下進(jìn)行的。為了確保體外循環(huán)手術(shù)病人的安全,需對病人的各項生理指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。混合靜脈血氧飽和度能及時準(zhǔn)確反映病人的組織血流灌注和氧供情況;血紅細(xì)胞比容可以反映手術(shù)過程中血液被稀釋的程度。這兩個參數(shù)可以指導(dǎo)灌注師調(diào)節(jié)流量和壓力等。根據(jù)這兩者的變化,及時采取措施,可以減少體外循環(huán)并發(fā)癥,促使病人早日康復(fù)。 本文旨在設(shè)計一款適用于體外循環(huán)手術(shù)的實時血氧/血紅細(xì)胞比容監(jiān)測儀。完成了基于MSP430F149的硬件電路的設(shè)計與實現(xiàn),對系統(tǒng)各個模塊的功能與電路搭建進(jìn)行了詳盡的分析,并完成了單片機(jī)程序的設(shè)計與調(diào)試。單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至上位機(jī),數(shù)據(jù)的處理及、計算及結(jié)果顯示在上位機(jī)完成,同時繪制了實時監(jiān)測的曲線,并建立了數(shù)據(jù)庫用以存儲結(jié)果及患者信息,使醫(yī)生能夠?qū)颊叩谋O(jiān)測信息進(jìn)行隨機(jī)訪問。 在信號處理方面,本文采用差分放大、低通濾波技術(shù),并在VC++軟件中通過引擎的方式嵌入了Matlab對信號的濾波、線性擬合及數(shù)字平均算法的處理以降低噪聲干擾及消除基線漂移。 應(yīng)用本文設(shè)計的體外循環(huán)監(jiān)測樣機(jī)進(jìn)行了模擬樣品的實驗及血液樣品的實驗設(shè)計,實驗結(jié)果驗證了系統(tǒng)的靈敏度和準(zhǔn)確性。 本文的研究工作和成果對于推動臨床醫(yī)療保健業(yè)的發(fā)展將起到十分積極的作用。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP29-AI
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-6

目錄6-8

第1章 緒論8-16

1.1 血氧飽和度與血紅細(xì)胞比容的研究意義8-9

1.2 血氧檢測儀的發(fā)展9-11

1.3 體外循環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)11-14

1.3.1 靜脈血氧飽和度(SvO_2)監(jiān)測的特點與發(fā)展12-13

1.3.2 血紅細(xì)胞比容(Hematocrit, Hct)監(jiān)測的特點與發(fā)展13-14

1.4 本課題的目標(biāo)及主要研究內(nèi)容14-16

第2章 體外循環(huán)血氧監(jiān)測技術(shù)的原理與方法16-22

2.1 監(jiān)測的理論16-18

2.1.1 Lambert-Beer定律16

2.1.2 血氧飽和度(SvO_2)算法的理論推導(dǎo)16-17

2.1.3 血球比容(Hct)算法的理論推導(dǎo)17-18

2.2 測量光波長的選擇18-19

2.3 傳感探頭及其特性19-21

2.4 本章小結(jié)21-22

第3章 體外循環(huán)血氧儀的硬件系統(tǒng)設(shè)計22-30

3.1 概述22

3.2 硬件系統(tǒng)模塊設(shè)計22-29

3.2.1 光源驅(qū)動模塊設(shè)計22-24

3.2.2 信號調(diào)理電路設(shè)計24-26

3.2.3 單片機(jī)及外圍電路設(shè)計26-27

3.2.4 電源模塊設(shè)計27-28

3.2.5 串行通訊模塊設(shè)計28-29

3.3 本章小結(jié)29-30

第4章 體外循環(huán)血氧儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計30-43

4.1 單片機(jī)軟件程序設(shè)計30-35

4.1.1 主程序設(shè)計30-32

4.1.2 光源控制模塊32

4.1.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊32-33

4.1.4 USART異步串口通訊模塊33-35

4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計35-42

4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35

4.2.2 算法設(shè)計35-38

4.2.3 串口設(shè)計38-39

4.2.4 界面設(shè)計39-40

4.2.5 存儲數(shù)據(jù)庫的建立40-42

4.3 本章小結(jié)42-43

第5章 實驗及結(jié)果分析43-51

5.1 實驗43-46

5.1.1 模擬樣品實驗43-46

5.1.2 血液樣品實驗設(shè)計46

5.2 影響監(jiān)測精度的因素分析46-47

5.3 消除干擾信號的方法討論47-50

5.4 本章小結(jié)50-51

總結(jié)與展望51-52

參考文獻(xiàn)52-57

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果57-59

致謝59

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【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐令鳳,楊康,張玉霞,楊軍民,連麗紅,王海東;體外循環(huán)中持續(xù)混合靜脈血氧飽和度的監(jiān)測[J];重慶醫(yī)學(xué);2002年05期

2 常昌遠(yuǎn),趙寧,魏同立;E-100 型血氧飽和度測定儀的研制[J];東南大學(xué)學(xué)報;1998年01期

3 陳榮,謝樹森,陳艷嬌,林愛珍,李德品;中國人血液的組織光學(xué)參數(shù)[J];光電子·激光;2002年01期

4 青柳卓雄;謝承泰;;血氧濃度的光學(xué)測定現(xiàn)況[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;1991年02期

5 趙友全,范世福,曹文新;生物組織光學(xué)特性參數(shù)及其描述[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;2000年02期

6 王峰,丁海曙,林方;頻域光子遷移技術(shù)及其在生物組織光學(xué)特性檢測中的應(yīng)用[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;1998年03期

7 秦科;張素斌;黃國勇;梁東科;涂杰;劉國鋒;陳燕樺;;老年大鼠體外循環(huán)模型的建立[J];廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2009年05期

8 劉娟娟;蔣迅;;SAT/HCT測定儀連續(xù)監(jiān)測在體外循環(huán)技術(shù)中的應(yīng)用[J];中外醫(yī)療;2008年31期

9 楊新慧，張鎮(zhèn)西，蔣大宗，鄭崇勛;紅細(xì)胞的前向光散射[J];激光生物學(xué);1996年02期

10 韓素敏;王裕清;;近紅外雙波長反射式腦血氧監(jiān)測儀的研究[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 鄭理玲;新型低預(yù)充體外循環(huán)裝置在心臟外科手術(shù)中應(yīng)用的系列研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2004年

2 丁東;近紅外光譜技術(shù)及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2004年

3 王麗杰;快速檢測牛奶成分的近紅外光譜測量方法及系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王曉錦;側(cè)支體外循環(huán)動物試驗及其數(shù)學(xué)模型[D];四川大學(xué);2001年

2 林曉銘;三種體外循環(huán)靜脈管臨床流量比較的研究[D];浙江大學(xué);2003年

3 林政劍;三波長血氧飽和度測量儀的研制[D];電子科技大學(xué);2005年

4 杜烜;多通道近紅外光譜血氧監(jiān)測系統(tǒng)的研制[D];華中科技大學(xué);2005年

5 馮奇;基于MSP430超低功耗處理器的監(jiān)護(hù)儀脈搏血氧模塊[D];電子科技大學(xué);2006年

6 張曉軍;基于ARM的血氧飽和度測量儀研制[D];廈門大學(xué);2007年

7 安亮;基于MSP430的血氧檢測系統(tǒng)的研究[D];山東大學(xué);2009年

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 閆慶廣;尹軍;何慶華;李陶;;基于MSP430單片機(jī)的無線光電容積脈搏波檢測模塊[J];半導(dǎo)體光電;2012年02期

2 羅湘建,任力鋒,張陽德,李建國;腦功能光學(xué)成像技術(shù)及醫(yī)學(xué)進(jìn)展[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2002年04期

3 張俊利;藺嫦燕;;容積脈搏波的檢測方法及其在評價心血管功能方面的應(yīng)用[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2007年02期

4 姚俊杰;白凈;;用于人體局部微循環(huán)監(jiān)測的便攜式近紅外檢測儀[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2007年06期

5 蘇勝;;基于舒適度的休息性座椅相關(guān)角度分析[J];包裝工程;2010年22期

6 龔渝順;吳寶明;高丹丹;閆慶廣;馮正權(quán);;一種抗干擾穿戴式血氧飽和度監(jiān)測儀的研制[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2012年01期

7 魯開智,張銘,王秀瓊,顧健騰,易斌,曹劍,徐克平,陶國才;心臟瓣膜替換術(shù)的麻醉處理[J];重慶醫(yī)學(xué);2002年10期

8 徐久強(qiáng);趙海;孫佩剛;尹震宇;;基于WPAN的脈搏血氧飽和度檢測儀的研究與實現(xiàn)[J];東北大學(xué)學(xué)報;2006年07期

9 劉云麗;徐可欣;王玉祥;蔣誠志;;微功耗光電式脈搏測量儀[J];電子測量技術(shù);2005年02期

10 楊東明;萬頻;張伯威;廖麗敏;;血氧儀核心硬件電路設(shè)計及Multisim仿真[J];電子科技;2011年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉興;李韙韜;錢志余;張建華;;基于近紅外光電技術(shù)的腦水腫無創(chuàng)監(jiān)測方法[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

2 丁海曙;騰軼超;黃嵐;李岳;;生物組織中血氧參數(shù)的生理意義及無損檢測原理[A];第十次中國生物物理學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王凱;譜域光學(xué)相干層析成像方法與系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 朱珊瑩;強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器建模分析與設(shè)計實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

3 楊皓旻;儀器條件對近紅外光譜無創(chuàng)生化檢測影響的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

4 高洪智;近紅外無創(chuàng)生化檢測中不同光程的光譜等效性及校正模型研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

5 蔣景英;人體內(nèi)成分無創(chuàng)光譜檢測中測量條件的研究[D];天津大學(xué);2003年

6 朱光明;生物組織傳熱及其若干應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2004年

7 張宇;醫(yī)學(xué)層析圖像重建和生物組織光傳輸?shù)难芯縖D];天津大學(xué);2004年

8 張小娟;基于P_3近似理論的空間分辨漫反射研究[D];天津大學(xué);2005年

9 李振新;基于激光治療的光纖終端研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

10 蘇翼雄;二維光聲成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢測中的基礎(chǔ)研究[D];天津大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂春玲;無創(chuàng)脈搏血氧飽和度監(jiān)測儀的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

2 劉佳;亞熱帶主要樹種細(xì)根歸屬識別與形態(tài)構(gòu)型特征分析[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2010年

3 房文杰;染液中染料組分的濃度分析[D];東華大學(xué);2011年

4 胡凌昊;基于Windows Mobile的脈搏監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[D];蘭州理工大學(xué);2011年

5 楊東明;基于嵌入式的家庭醫(yī)療血氧飽和度采集終端的研制[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

6 楊濤;便攜式無創(chuàng)數(shù)字脈搏血氧儀的設(shè)計研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2011年

7 張弘強(qiáng);便攜式運動生理參數(shù)監(jiān)測儀的研發(fā)[D];中南大學(xué);2011年

8 邵秀穩(wěn);睡眠呼吸暫停綜合癥的檢測與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)[D];華南理工大學(xué);2011年

9 孔令東;動物用脈沖式血氧飽和度測量組件的研制[D];電子科技大學(xué);2011年

10 江浩;基于高精度Sigma-Delta ADC的血氧儀的研究與實現(xiàn)[D];云南大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅志昌,程桂馨,王麗娟,楊爰東,費開明;心血管血流參數(shù)無損傷檢測系統(tǒng)的研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1988年02期

2 羅志昌,程桂馨,王麗娟,費開明,叢克家;由脈搏波計算人體心輸出量的方法及在臨床中的應(yīng)用[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1988年02期

3 齊小明,杜曉林,張錄達(dá);回歸系數(shù)迭代改進(jìn)法在近紅外光譜定量分析中應(yīng)用的研究[J];北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報;2000年03期

4 齊小明,張錄達(dá),柴麗娜;主成分──逐步回歸法在近紅外光譜定量分析中應(yīng)用的研究[J];北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報;1999年02期

5 郭鼎力;國外血糖監(jiān)測儀產(chǎn)品現(xiàn)狀[J];傳感技術(shù)學(xué)報;1999年03期

6 許衛(wèi)春,徐可欣,賀忠海;光電測試系統(tǒng)的性能分析[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2004年04期

7 陳濤,毛文林,葉繼倫;脈搏血氧傳感器的噪聲消除方法[J];傳感器技術(shù);2004年03期

8 張志清;光學(xué)傳感血氧飽和度的檢測[J];傳感器世界;1999年02期

9 荊文清,羅曉紅;原料奶質(zhì)量控制及按質(zhì)計價[J];草食家畜;2001年02期

10 馬旭,丁永生,朱益民,張少君,公維民;紅外光譜分析技術(shù)的應(yīng)用[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2003年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高遵伯;基于DSP的脈搏血氧飽和度測量儀的研制[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳曉冰;劉輝輝;李小玲;;透射式血氧飽和度檢測方法研究[J];電子測試;2009年12期

2 王婷;李志園;;基于MATLAB的血氧飽和度的模擬檢測[J];技術(shù)與市場;2011年09期

3 江浩;蔡光卉;胡耀航;王威廉;;基于高精度Σ-ΔADC的血氧飽和度檢測研究[J];電子測量技術(shù);2011年08期

4 劉光達(dá);郭維;朱平;白明明;;基于容積波分析的血氧飽和度測量系統(tǒng)[J];激光與紅外;2009年02期

5 鄒波;;利用動脈血液的時變差分光譜實現(xiàn)血氧飽和度的測量[J];紅外;2009年08期

6 蔡克家,崔探星,喬月印;多功能血流血氧傳感器的研制[J];儀器儀表學(xué)報;2005年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 譚小丹;陳亞明;鄧親愷;;無損傷血氧飽和度測量的研究[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會醫(yī)學(xué)物理分會第十次學(xué)術(shù)年會、中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第一次醫(yī)療設(shè)備科學(xué)管理研討會論文集[C];1998年

2 胡安居;尚茜;蔣秋煥;;脈膊血氧飽和度監(jiān)測在神經(jīng)內(nèi)科檢測中的應(yīng)用體會[A];全國第七屆老年護(hù)理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2004年

3 郭軍航;肖敏;李友珍;;經(jīng)皮測血氧飽和度探頭使用方法的改進(jìn)[A];全國重癥監(jiān)護(hù)護(hù)理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2004年

4 符筱;歐陽淑麗;;智能血氧飽和度在線監(jiān)測儀[A];第九屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集Ⅱ[C];2011年

5 邵建康;;血氧飽和度監(jiān)測儀在肢體血流監(jiān)測中的應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會急診醫(yī)學(xué)學(xué)會第六次全國急診醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];1996年

6 谷萬里;史載祥;余云旭;西原辰一;吳玉為;;可視光分光法檢測健康成人舌、面部微循環(huán)血氧飽和度的臨床研究[A];中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會微循環(huán)2008學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 嚴(yán)慧;[N];中國醫(yī)藥報;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周峰;大范圍血氧飽和度無創(chuàng)檢測的方法及模型研究[D];浙江大學(xué);2008年

2 孔令東;動物用脈沖式血氧飽和度測量組件的研制[D];電子科技大學(xué);2011年

3 龔渝順;穿戴式抗運動干擾血氧飽和度監(jiān)測技術(shù)研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2012年

4 王芳;基于ZigBee的三波長血氧飽和度檢測模塊研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 于巍;反射式血氧飽和度無創(chuàng)檢測的實驗研究[D];第一軍醫(yī)大學(xué);2006年

6 趙莉;反射式低血氧飽和度檢測系統(tǒng)的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2003年

7 王葉平;睡眠呼吸暫停綜合癥自動監(jiān)測分析系統(tǒng)[D];南京理工大學(xué);2009年

8 江浩;基于高精度Sigma-Delta ADC的血氧儀的研究與實現(xiàn)[D];云南大學(xué);2011年

9 蘇永春;人體動態(tài)血氧飽和度監(jiān)測的方法研究[D];第一軍醫(yī)大學(xué);2001年

10 崔健;血壓·血氧飽和度同時檢測方法研究與系統(tǒng)開發(fā)[D];黑龍江大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：一種抗干擾穿戴式血氧飽和度監(jiān)測儀的研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：210579