本文關(guān)鍵詞：基于Cortex-M3的血液動力學監(jiān)護儀系統(tǒng)的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：心輸出量是臨床手術(shù)過程重要的血液動力學參數(shù)之一,其連續(xù)監(jiān)護具有重要意義。目前臨床心輸出量監(jiān)測的金標準為Swan-Ganz導管熱稀釋法,該方法需要在心內(nèi)插管,具有較高手術(shù)風險,國內(nèi)尚未有更為安全的有效替代方法。因此,研制基于外周生理信號進行心輸出量的準確連續(xù)監(jiān)護是該領(lǐng)域的研究熱點。 論文提出了一種基于有創(chuàng)血壓、心電、光電容積脈搏波等外周生理信號進行心輸出量監(jiān)護的系統(tǒng)研制方案。在分析算法對生理信號采集需求基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種可以同步檢測采集有創(chuàng)血壓、心電、光電容積脈搏波的生理信號監(jiān)護儀。儀器采用了32位Cortex-M3微處理器,并進行了電源、采集系統(tǒng)等設(shè)計,所研制的儀器滿足醫(yī)療儀器安全性標準。 論文分析了系統(tǒng)各任務(wù)設(shè)計需求,并對系統(tǒng)任務(wù)進行了執(zhí)行時間測定�；谲浖褂眯枨蠛蛨�(zhí)行時間進行了系統(tǒng)下位機軟件設(shè)計,實現(xiàn)了高時間精度的采樣模塊,滿足了PTT精確計算的需求。系統(tǒng)還實現(xiàn)了通信協(xié)議、上位機軟件設(shè)計、信號實時采樣傳輸與計算等功能。 論文對研制的樣機進行了主要模塊的電性能測試,包括功耗測試和運行可靠性測試。結(jié)果表明,監(jiān)護儀工作電流小于95mA,功耗小于500mW；可連續(xù)168小時無故障工作,滿足了運行可靠性要求。樣機還進行了臨床測試,在惡劣的臨床電氣環(huán)境下進行了7例手術(shù)全程的實時監(jiān)測,承受了術(shù)中高壓電刀等復雜干擾的影響,儀器工作穩(wěn)定。數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果與美國Vigileo/Flotrac的監(jiān)測數(shù)據(jù)相關(guān)性較好,證明了系統(tǒng)準確性。
【關(guān)鍵詞】：血液動力學 心輸出量 監(jiān)護儀 低功耗 光電容積脈搏波
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318.6
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究意義12-13
• 1.3 心輸出量測量方法簡介13-17
• 1.3.1 有創(chuàng)方法13-14
• 1.3.2 微創(chuàng)方法14-15
• 1.3.3 無創(chuàng)方法15-17
• 1.4 論文研究目標和研究內(nèi)容17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 心血管系統(tǒng)生理基礎(chǔ)19-27
• 2.1 心血管系統(tǒng)生理機制19-21
• 2.1.1 心輸出量的定義19-20
• 2.1.2 心輸出量的影響因素20-21
• 2.2 彈性腔模型21
• 2.3 心輸出量計算理論基礎(chǔ)21-24
• 2.4 光電容積脈搏波測量方法24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計27-33
• 3.1 系統(tǒng)需求分析27-28
• 3.2 傳感器介紹28-30
• 3.2.1 光電脈搏傳感器28-29
• 3.2.2 血壓傳感器29-30
• 3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計30-31
• 3.4 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計33-47
• 4.1 硬件整體方案設(shè)計33-34
• 4.2 電源系統(tǒng)設(shè)計34-37
• 4.2.1 電氣安全規(guī)范35-36
• 4.2.2 電源可靠性設(shè)計36-37
• 4.3 模擬電路設(shè)計37-42
• 4.3.1 脈搏驅(qū)動電路設(shè)計38-39
• 4.3.2 脈搏調(diào)理電路設(shè)計39
• 4.3.3 心電調(diào)理電路設(shè)計39-41
• 4.3.4 有創(chuàng)血壓電路設(shè)計41-42
• 4.4 數(shù)字電路設(shè)計42-44
• 4.4.1 微處理器選型42-43
• 4.4.2 數(shù)字電路可靠性設(shè)計43
• 4.4.3 其他數(shù)字電路設(shè)計43-44
• 4.5 電路板設(shè)計44-45
• 4.6 本章小結(jié)45-47
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計47-59
• 5.1 軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計47-49
• 5.2 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計49-52
• 5.2.1 任務(wù)分類和軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計49-50
• 5.2.2 定時任務(wù)設(shè)計50-52
• 5.3 通信設(shè)計52-55
• 5.3.1 數(shù)據(jù)組包設(shè)計52-54
• 5.3.2 通信協(xié)議54-55
• 5.4 上位機軟件設(shè)計55-58
• 5.4.1 上位機軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計55-56
• 5.4.2 上位機軟件界面設(shè)計56-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 6 系統(tǒng)測試和實驗59-71
• 6.1 系統(tǒng)功耗測試59-64
• 6.1.1 功耗測試原理59-60
• 6.1.2 SD卡功耗測試60-61
• 6.1.3 系統(tǒng)模塊功耗測試61-64
• 6.2 系統(tǒng)運行測試64-66
• 6.3 臨床數(shù)據(jù)采集66-70
• 6.3.1 Flotrac系統(tǒng)算法66
• 6.3.2 實驗內(nèi)容和結(jié)果66-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 7 總結(jié)和展望71-73
• 7.1 總結(jié)71-72
• 7.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士期間承擔的科研任務(wù)及主要成果77

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于Cortex-M3的血液動力學監(jiān)護儀系統(tǒng)的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：387724