便攜式運(yùn)動(dòng)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀的研發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 13:49
人們運(yùn)動(dòng)的目的是強(qiáng)身健體,但是運(yùn)動(dòng)量不合適不僅達(dá)不到強(qiáng)身健體的目的,而且可能還會(huì)危及健康。有證據(jù)表明,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與密度過高會(huì)使人體免疫力下降,只有運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適度才能提高免疫力達(dá)到運(yùn)動(dòng)的目的,故在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)量并及時(shí)提醒具有重要的意義。為了在鍛煉過程中監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)量,使人們避免運(yùn)動(dòng)過度,本文開發(fā)了種便攜式運(yùn)動(dòng)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)儀,以幫助人們判斷運(yùn)動(dòng)量。本監(jiān)測(cè)儀利用了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷恒定或遞增時(shí),檢測(cè)的人體血乳酸濃度與人體血氧飽和度呈高度負(fù)相關(guān)的關(guān)系,選取血氧飽和度K值和心率作為監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本研究對(duì)雙波長(zhǎng)透射方法無創(chuàng)檢測(cè)血氧飽和度的理論和公式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),并應(yīng)用以ARW為核心的硬件平臺(tái)和嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)以及跨平臺(tái)應(yīng)用程序框架Qt開發(fā)了包括硬件電路和系統(tǒng)程序的整個(gè)監(jiān)測(cè)儀,并初步制作成了實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置針對(duì)四類不同使用者,設(shè)計(jì)了不同運(yùn)動(dòng)過度閾值參數(shù)標(biāo)定方法。本監(jiān)測(cè)儀具有體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉等特點(diǎn),適合人們?cè)阱憻掃^程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)量。
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SPOMedical公司便攜式血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀
液中兩種血紅蛋白對(duì)相同波長(zhǎng)的光具有不同吸收特性。根據(jù)采用傳感器采樣方式的不同,血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法分為透射式和反射式兩種,兩種方法的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2一l所示[24][25]。矜“ !Seox墓metry刃產(chǎn):。。,謐嚴(yán)羹p時(shí)專動(dòng)。才乞〔DD呀1吧心匆。,叛圖2一1透射式和反射式血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法鑒于方法的成熟度與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易性及實(shí)驗(yàn)條件限制,本文所設(shè)計(jì)的儀器采用透射式測(cè)量方法。2.1血氧飽和度檢測(cè)理論基礎(chǔ)血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法是基于光學(xué)定律朗伯特一比爾(Lmabert一Beer)定律建立測(cè)量模型的,根據(jù)這個(gè)定律,一定波長(zhǎng)的單色光(光強(qiáng)度為1111)通過濃度為C的溶液后,其透射強(qiáng)度Iou:為:tou才=人。·。一“(2一2)A=君CD(2一3)其中A為溶液的吸光率(Absorbanee);。為溶液的消光系數(shù);其具體數(shù)值與溶液成份和入射光波波長(zhǎng)有關(guān),是個(gè)常數(shù);D為光在液體中的傳播距離126〕。如果將指端作為濃度為C的溶液的容器,根據(jù)這個(gè)定律,光束通過指端過程中,由于受到人體組織的消散作用
10:一z(2一5)根據(jù)圖2一1所示模型可知,動(dòng)脈血液容量隨動(dòng)脈搏動(dòng)變化,光傳播距離D增加了△D,此時(shí)透射光強(qiáng)度也改變了△I,相應(yīng)的吸光率也發(fā)生了變化:AA一“1一“一‘·(青,一,·(會(huì),一,·(粉,一(slq一CZ,·AD(2一6
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Linux和Qt4便攜式醫(yī)療儀器的開發(fā)方法[J]. 張弘強(qiáng),鄧振生,蘇心雨. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2011 (02)
[2]論適度運(yùn)動(dòng)對(duì)人體健康的作用[J]. 周際明. 科技信息. 2010(21)
[3]脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 于巍,古慶恩,黃世安. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2008(04)
[4]無氧閾測(cè)定方法的研究進(jìn)展[J]. 裴杰,楊建昌. 首都體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(06)
[5]移動(dòng)醫(yī)療:穿戴式醫(yī)療儀器的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 滕曉菲,張?jiān)? 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 2006(05)
[6]基于PIC單片機(jī)的脈搏血氧測(cè)量?jī)x的研制[J]. 李文耀,王博亮,戴君偉. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[7]血氧含量的近紅外測(cè)定及其在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用[J]. 徐國(guó)棟,陳剛,周超彥,駱清銘. 武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]有氧運(yùn)動(dòng)健身的生物學(xué)分析[J]. 李秀麗. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[9]監(jiān)護(hù)用脈搏式血氧飽和度測(cè)試方法的研究[J]. 陳亞明,譚小丹,鄧親愷. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 1999(03)
[10]近紅外線光譜診斷技術(shù)在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用──無損傷測(cè)定無氧閾的新途徑探討[J]. 尚文元,傅穎,羅勇,王萊芮,封文平,方興,謝則平. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志. 1998(03)
碩士論文
[1]基于ARM的血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制[D]. 張曉軍.廈門大學(xué) 2007
本文編號(hào):3076564
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SPOMedical公司便攜式血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀
液中兩種血紅蛋白對(duì)相同波長(zhǎng)的光具有不同吸收特性。根據(jù)采用傳感器采樣方式的不同,血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法分為透射式和反射式兩種,兩種方法的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2一l所示[24][25]。矜“ !Seox墓metry刃產(chǎn):。。,謐嚴(yán)羹p時(shí)專動(dòng)。才乞〔DD呀1吧心匆。,叛圖2一1透射式和反射式血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法鑒于方法的成熟度與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易性及實(shí)驗(yàn)條件限制,本文所設(shè)計(jì)的儀器采用透射式測(cè)量方法。2.1血氧飽和度檢測(cè)理論基礎(chǔ)血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法是基于光學(xué)定律朗伯特一比爾(Lmabert一Beer)定律建立測(cè)量模型的,根據(jù)這個(gè)定律,一定波長(zhǎng)的單色光(光強(qiáng)度為1111)通過濃度為C的溶液后,其透射強(qiáng)度Iou:為:tou才=人。·。一“(2一2)A=君CD(2一3)其中A為溶液的吸光率(Absorbanee);。為溶液的消光系數(shù);其具體數(shù)值與溶液成份和入射光波波長(zhǎng)有關(guān),是個(gè)常數(shù);D為光在液體中的傳播距離126〕。如果將指端作為濃度為C的溶液的容器,根據(jù)這個(gè)定律,光束通過指端過程中,由于受到人體組織的消散作用
10:一z(2一5)根據(jù)圖2一1所示模型可知,動(dòng)脈血液容量隨動(dòng)脈搏動(dòng)變化,光傳播距離D增加了△D,此時(shí)透射光強(qiáng)度也改變了△I,相應(yīng)的吸光率也發(fā)生了變化:AA一“1一“一‘·(青,一,·(會(huì),一,·(粉,一(slq一CZ,·AD(2一6
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Linux和Qt4便攜式醫(yī)療儀器的開發(fā)方法[J]. 張弘強(qiáng),鄧振生,蘇心雨. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2011 (02)
[2]論適度運(yùn)動(dòng)對(duì)人體健康的作用[J]. 周際明. 科技信息. 2010(21)
[3]脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 于巍,古慶恩,黃世安. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2008(04)
[4]無氧閾測(cè)定方法的研究進(jìn)展[J]. 裴杰,楊建昌. 首都體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(06)
[5]移動(dòng)醫(yī)療:穿戴式醫(yī)療儀器的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 滕曉菲,張?jiān)? 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 2006(05)
[6]基于PIC單片機(jī)的脈搏血氧測(cè)量?jī)x的研制[J]. 李文耀,王博亮,戴君偉. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[7]血氧含量的近紅外測(cè)定及其在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用[J]. 徐國(guó)棟,陳剛,周超彥,駱清銘. 武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]有氧運(yùn)動(dòng)健身的生物學(xué)分析[J]. 李秀麗. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[9]監(jiān)護(hù)用脈搏式血氧飽和度測(cè)試方法的研究[J]. 陳亞明,譚小丹,鄧親愷. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 1999(03)
[10]近紅外線光譜診斷技術(shù)在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用──無損傷測(cè)定無氧閾的新途徑探討[J]. 尚文元,傅穎,羅勇,王萊芮,封文平,方興,謝則平. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志. 1998(03)
碩士論文
[1]基于ARM的血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制[D]. 張曉軍.廈門大學(xué) 2007
本文編號(hào):3076564
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3076564.html
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