脈搏波分析方法及心血管功能參數檢測系統的研究
發(fā)布時間:2020-10-13 09:10
隨著我國經濟的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,心血管疾病的發(fā)病率與死亡率正在逐年上升,已嚴重危害人民的身體健康,其發(fā)病率和死亡率已占各種疾病的首位。如果能在家中方便、快捷地檢測個人的心血管健康狀況,將大大降低此類疾病的發(fā)病率。 本文介紹了一種基于橈動脈脈搏波的心血管功能參數檢測系統的研制,它通過采集橈動脈脈搏信號來計算主要的心血管功能參數。首先設計脈搏波采集電路,脈搏波由脈搏壓力傳感器采集,經過差動放大器、低通濾波器、高通濾波器和反相器,通過A/D 采集卡轉為數字信號,用微型計算機進行處理。系統通過程序控制A/D 采集卡采集脈搏波,并實時顯示在電腦屏幕上。系統軟件利用適當的數據結構高效地存取脈搏波數據、個人基本信息數據和計算結果數據,并采用文件系統管理方式對各種數據進行存儲,占用較少的系統資源,使系統軟件安裝方便。本文還探討了非線性脈搏波傳播理論的實現方法及意義,為系統進一步的改進奠定了基礎。 傳統的心血管功能參數檢測系統需要用水銀血壓計人工測量血壓值輸入系統,并且需要人工識別代表被測者健康狀況的特征波形進行分析,操作不便、且要求操作者具備相當的醫(yī)學知識,很不利于系統在家庭推廣。本系統集成了血壓測量模塊,通過簡單地點擊鼠標就可以完成血壓測量的全部操作,并將測量結果自動保存。另外本系統利用小波分析的算法實現了特征波形的自動識別,大大提高了系統的智能化程度。系統完成后,經過對比實驗和可重復性實驗,證實本系統具有良好的準確性和可靠性,且操作方便,利于在普通家庭中推廣使用。
【學位單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2005
【中圖分類】:R318
【部分圖文】:
一部分形成流速,一部分產生側壓。但是如果不存在主要的外周阻力,則心臟射出的血液將迅速流向外周,致使心室部或大部分轉為動能,而形不成側壓。只有在外周阻力配合液不能迅速流走,暫時存留在阻力血管向心端的較大動脈血縮的能量才能大部分以側壓形式表現出來,形成較高的血壓血壓的形成是心臟射血和外周阻力相互作用的結果。在心室,則由大動脈回彈作用與外周阻力相配合,以維持一定的血壓從主動脈和大動脈傳播到小血管和微血管的過程就形成了心動周期成周期性變化[30]。不同動脈段的血壓數值有所不同脈壓相比,外周動脈的收縮壓較高、舒張壓較低。橈動脈脈量,其典型波形如圖 2-1 所示,它可以很好地反映心血管的脈系統產生異常(如出現動脈粥樣硬化等),動脈血管的各項從而橈動脈脈搏波形也會發(fā)生一定的改變[31]。
圖 2-2 脈搏波波形系數 K 值的定義Fig.2-2 The definition of pulse waveform coefficient K由此可見,波形系數 K 值與收縮壓和舒張壓的絕對值無關,它只取決的波圖面積,是一個無量綱的參數。不同生理病理狀態(tài)下脈圖波形和有很大變化,這個變化可以用 K 值來表示。.2 橈動脈脈搏波的雙彈性腔模型早已有研究者利用雙彈性腔模型研究脈搏波[36],但僅僅分析了模型本作用,并沒有提出任何特征參數。另外還有國外的研究者從動物實驗驗實測的數據中對 K 值進行了統計分析[37],但沒有從理論上分析 K 值生理病理意義。雙彈性腔模型如圖 2-3(a)所示,其中第一個彈性腔表征主動脈弓及支的集總順應性(C1);第二個彈性腔表征主動脈及其主要分支的集總
圖 2-3 雙彈性腔模型示意圖Fig.2-3 Sketch map of two elastic cavities model腔模型用等效電路表示成圖 2-3(b),根據電路可以線性微分方程,如公式(2-2)所示。1212122222321)11(1LCCQdtLRCCdPdtLCLCdPtRCPin+ +++=動脈壓;主動脈入口處血液流量微分方程的數值算法,可以計算出 4 種典型的脈搏計算結果可知,人體脈搏波波形特征隨血管外周阻因素的變化將出現一系列規(guī)律性的變化。當血管彈波形特征是主波窄而高、重搏前波不明顯、重搏波
【引證文獻】
本文編號:2838986
【學位單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2005
【中圖分類】:R318
【部分圖文】:
一部分形成流速,一部分產生側壓。但是如果不存在主要的外周阻力,則心臟射出的血液將迅速流向外周,致使心室部或大部分轉為動能,而形不成側壓。只有在外周阻力配合液不能迅速流走,暫時存留在阻力血管向心端的較大動脈血縮的能量才能大部分以側壓形式表現出來,形成較高的血壓血壓的形成是心臟射血和外周阻力相互作用的結果。在心室,則由大動脈回彈作用與外周阻力相配合,以維持一定的血壓從主動脈和大動脈傳播到小血管和微血管的過程就形成了心動周期成周期性變化[30]。不同動脈段的血壓數值有所不同脈壓相比,外周動脈的收縮壓較高、舒張壓較低。橈動脈脈量,其典型波形如圖 2-1 所示,它可以很好地反映心血管的脈系統產生異常(如出現動脈粥樣硬化等),動脈血管的各項從而橈動脈脈搏波形也會發(fā)生一定的改變[31]。
圖 2-2 脈搏波波形系數 K 值的定義Fig.2-2 The definition of pulse waveform coefficient K由此可見,波形系數 K 值與收縮壓和舒張壓的絕對值無關,它只取決的波圖面積,是一個無量綱的參數。不同生理病理狀態(tài)下脈圖波形和有很大變化,這個變化可以用 K 值來表示。.2 橈動脈脈搏波的雙彈性腔模型早已有研究者利用雙彈性腔模型研究脈搏波[36],但僅僅分析了模型本作用,并沒有提出任何特征參數。另外還有國外的研究者從動物實驗驗實測的數據中對 K 值進行了統計分析[37],但沒有從理論上分析 K 值生理病理意義。雙彈性腔模型如圖 2-3(a)所示,其中第一個彈性腔表征主動脈弓及支的集總順應性(C1);第二個彈性腔表征主動脈及其主要分支的集總
圖 2-3 雙彈性腔模型示意圖Fig.2-3 Sketch map of two elastic cavities model腔模型用等效電路表示成圖 2-3(b),根據電路可以線性微分方程,如公式(2-2)所示。1212122222321)11(1LCCQdtLRCCdPdtLCLCdPtRCPin+ +++=動脈壓;主動脈入口處血液流量微分方程的數值算法,可以計算出 4 種典型的脈搏計算結果可知,人體脈搏波波形特征隨血管外周阻因素的變化將出現一系列規(guī)律性的變化。當血管彈波形特征是主波窄而高、重搏前波不明顯、重搏波
【引證文獻】
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本文編號:2838986
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