【摘要】：許多醫(yī)療保健應(yīng)用需要使用心率信號(hào)的瞬時(shí)頻率,其可靠度和準(zhǔn)確性至關(guān)重要�，F(xiàn)有的醫(yī)療行業(yè)中,主流的心功能檢測(cè)設(shè)備大都存在一個(gè)共同的缺陷:需要專業(yè)人員在專業(yè)的設(shè)備上進(jìn)行繁瑣的操作,并且將電極直接安裝在患者身體的固定部位上。所以把心功能檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行改造,增強(qiáng)其便攜性和安裝的簡(jiǎn)易性就成為了現(xiàn)在的主要問(wèn)題。而近些年的研究發(fā)現(xiàn)心沖擊圖信號(hào)的運(yùn)用可以有效的解決這一問(wèn)題。提出了一種新的靈活算法來(lái)計(jì)算出心沖擊圖信號(hào)(BCG)中心跳尖峰間隔。實(shí)驗(yàn)對(duì)象使用豎直靜坐姿勢(shì),大幅減少了體動(dòng)等人為造成的噪音。實(shí)驗(yàn)所采用的數(shù)據(jù)由壓電式薄膜傳感帶獲取,并利用樹(shù)莓派來(lái)處理采集到的信號(hào)。由于采集到的信號(hào)當(dāng)中存在有許多噪音干擾,所以使用了巴特沃斯濾波器來(lái)過(guò)濾噪音。信號(hào)處理中首先使用了窗口分析法,不需要像通常算法那樣先得出每個(gè)心跳尖峰的位置,而是直接通過(guò)窗口分析法計(jì)算得出心跳尖峰之間的間隔。處理的結(jié)果中依然存在部分異常點(diǎn),準(zhǔn)確率僅在90%左右,無(wú)法達(dá)到預(yù)期。后續(xù)又添加了高斯正態(tài)分布與中值濾波來(lái)消除噪音。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此次提出算法的正確性和可信度。實(shí)驗(yàn)采用指夾式血氧儀采集的數(shù)據(jù)作為對(duì)照。在經(jīng)過(guò)幾種方法依次處理之后,得到的結(jié)果信號(hào)中異常值數(shù)量越來(lái)越少,整體信號(hào)趨勢(shì)與對(duì)照組擬合度也非常高,能夠很好的得出心跳尖峰間隔。因此,本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析的結(jié)果表明,論文中提出的心跳尖峰間隔提取方法是可信度較高的一種處理方法,它能夠比較準(zhǔn)確的計(jì)算出被檢測(cè)者的實(shí)時(shí)心率。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318;TN912.34
【圖文】：

、尿素等代謝終產(chǎn)物帶走，用以保證人體正常新陳代謝，維能檢測(cè)是一項(xiàng)利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合了病理生理學(xué)與生理學(xué)康狀態(tài)，評(píng)價(jià)和診斷心血管疾病的技術(shù)。它主要用于研究心理功能，以及由心臟分泌的各種生物化學(xué)物質(zhì)對(duì)心臟造成的方法分為了兩種類別，一種為電生理功能的檢測(cè)，它包括了心磁圖等。另一種為泵生理功能的檢測(cè)，它包括了超聲心動(dòng)。這些在臨床醫(yī)學(xué)中得到廣泛運(yùn)用的心功能檢測(cè)技術(shù)均需要的人員來(lái)進(jìn)行操作。雖然通過(guò)這些專業(yè)設(shè)備的檢測(cè)能夠準(zhǔn)確生理指標(biāo)，并且能夠根據(jù)這些指標(biāo)準(zhǔn)確的推斷出被檢測(cè)者的日常生活當(dāng)中有很多心臟病患者往往是突然發(fā)病。在這種情心功能檢測(cè)技術(shù)便失去了作用。因此就有必要研究一種非臨中對(duì)患者的心臟功能進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的技術(shù)。

在這個(gè)科技與經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，心血管疾病已經(jīng)嚴(yán)重影體健康，而大多數(shù)人很少能夠花費(fèi)時(shí)間去關(guān)心自己的身體狀況。至 2017 年，中國(guó)的心血管疾病患者已經(jīng)逼近三億。當(dāng)前心血管疾民的第一位死因，占據(jù)總死亡人數(shù)的 40%以上。因此心血管的健及相關(guān)疾病的診斷顯得尤為重要。擊圖（BCG）[2]是指一種對(duì)心臟跳動(dòng)的震動(dòng)強(qiáng)弱的測(cè)量方法。在人由于身體活動(dòng)的需要，心臟會(huì)重復(fù)的跳動(dòng)，通過(guò)把大量攜帶各種全身的各個(gè)部位來(lái)維持人體的正常機(jī)能。而心沖擊圖（BCG）圖表達(dá)這種重復(fù)的震動(dòng)信號(hào)。它反映了由于心臟收縮與血液噴射以減速所產(chǎn)生的沖擊力而引起身體的活動(dòng)。如圖 1-2 所示，圖中從個(gè)周期中各個(gè)不同的心動(dòng)階段。在人體健康的情況下，可以檢測(cè)個(gè)心跳周期都具有一定的重復(fù)性。

圖 1-3 穿戴式采集設(shè)備（2）站姿采集設(shè)備Linear Technology 公司的 JimWilliams 于 1990 年首次使用電子秤進(jìn)行了 BCG 量[28]。他建立了一個(gè)非常優(yōu)秀的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠以非常高的精確度去測(cè)量體重然而 BCG 信號(hào)卻成為了該系統(tǒng)中最大的噪音來(lái)源。這種站姿采集設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)在于被檢測(cè)者的體態(tài)是站立的，同時(shí)這也是這種設(shè)備最大的缺點(diǎn)。盡管站姿能夠證縱向測(cè)量的精準(zhǔn)度，但是這同時(shí)也意味著被檢測(cè)到的信號(hào)非常容易受到運(yùn)動(dòng)干和地板震動(dòng)的影響。由于患者的站立時(shí)間范圍最多在 30 到 60 秒之間，于是測(cè)量持續(xù)時(shí)間也就只能在這個(gè)范圍之內(nèi)，這對(duì)測(cè)量的持續(xù)時(shí)間造成了很大的限制。電秤在民眾范圍內(nèi)的普及程度非常廣泛，而且很多公司也正在改進(jìn)和開(kāi)發(fā)全新的更智能的電子秤�；颊呒幢阍诩抑幸材軌蛲ㄟ^(guò)使用電子秤來(lái)監(jiān)測(cè)自己的心臟功能狀態(tài)這就成為了站姿采集設(shè)備相較于其他設(shè)備的最大的優(yōu)勢(shì)[29]。考慮到了這種潛在的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 王旭;金晶晶;;基于體震信號(hào)的心率檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年11期

2 王國(guó)力,趙子?jì)?白金星;PVdF壓電薄膜脈搏傳感器的研制[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2004年04期

3 張宏金,楊軍,俞夢(mèng)孫,吳鋒,王青青,徐先榮,陳同欣,趙顯亮,成奇明,周玉彬,金璋瑞,劉娟;微動(dòng)敏感床墊式睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與多導(dǎo)睡眠圖的比較研究[J];實(shí)用診斷與治療雜志;2004年06期

本文編號(hào)：2757358