本文關(guān)鍵詞：個(gè)性化可穿戴式血氧與血壓無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 穿戴式設(shè)備 血氧 血壓無袖帶測量 傳感器節(jié)點(diǎn) 脈搏波

【摘要】：近年來,隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步,伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)終端的迅猛發(fā)展,穿戴式電子設(shè)備引起越來越多的關(guān)注。環(huán)境的惡化、食品安全的威脅、各類慢性疾病患者的年輕化等都促使現(xiàn)代人對自身健康監(jiān)測更加重視。但已有的監(jiān)測設(shè)備不僅體積大、功耗大、操作復(fù)雜,而且在血壓等一些生理參數(shù)的監(jiān)測上忽略了人與人之間的個(gè)體差異,對精度造成了很大影響。這些都使得市面上的健康監(jiān)測設(shè)備無法很好地融入到現(xiàn)代人忙碌且高效的生活當(dāng)中。所以一款個(gè)性化穿戴式的健康監(jiān)測設(shè)備是具有研究意義的。血氧飽和度和連續(xù)血壓值是反映人體生理機(jī)能的重要參數(shù),在健康監(jiān)測領(lǐng)域中具有極其重要的參考價(jià)值。個(gè)性化的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法克服了傳統(tǒng)血壓測量方法的缺點(diǎn),對于日常情況下血壓的監(jiān)測具有一定的優(yōu)勢,有效的反映出血壓實(shí)時(shí)變化的趨勢。同時(shí),由于血壓大幅變化可能會導(dǎo)致身體內(nèi)的氧供給不足,引發(fā)更嚴(yán)重的心血管疾病,因此同步測量血壓與血氧飽和度是很有必要的。所以本文主要針對這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化可穿戴式血氧與血壓無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括血氧檢測節(jié)點(diǎn),心電檢測節(jié)點(diǎn)以及Android智能手機(jī)三大部分。通過分立的傳感器節(jié)點(diǎn),分別同步采集血氧脈搏波和心電信號,通過藍(lán)牙傳輸?shù)紸ndroid智能手機(jī)當(dāng)中,實(shí)時(shí)顯示出被測試者的心電和血氧脈搏波形,并計(jì)算出心率、脈率、血氧飽和度和血壓估測值�；趥�(gè)性化和穿戴式的特征,本文對指環(huán)式血氧探頭的佩戴和基于脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的個(gè)性化血壓估測模型進(jìn)行了深入研究。制作了一款簡易的指環(huán)式血氧探頭,并通過對其自身以及與指夾式血氧探頭的對比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了它的精度與實(shí)用性。在個(gè)性化血壓建模方面,針對七名被測對象進(jìn)行了的血壓估測建模和誤差分析。本文對三種血壓估測模型進(jìn)行對比分析,模型1為線性模型,模型2為一階雙曲線模型,模型3為二階雙曲線模型,三種模型的誤差均小于AAMI國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5±8 mmHg誤差范圍,其中模型3精度較高,對SBP和DBP的誤差分別為2.86242±2.7283mmHg, 3.8331±2.995 mmHg。
【關(guān)鍵詞】：穿戴式設(shè)備 血氧 血壓無袖帶測量 傳感器節(jié)點(diǎn) 脈搏波
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.6
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究概述12-16
• 1.2.1 穿戴式健康設(shè)備的研究概述12-13
• 1.2.2 血氧飽和度測量技術(shù)的研究概述13-15
• 1.2.3 基于脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的血壓測量技術(shù)研究概述15-16
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容16-17
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排17-18
• 第2章 個(gè)性化血壓估測及血氧飽和度檢測的理論基礎(chǔ)18-29
• 2.1 血氧飽和度的生理意義18
• 2.2 無創(chuàng)血氧測量的理論基礎(chǔ)18-23
• 2.2.1 郎伯-比爾(Lambert-Beer)定律19-20
• 2.2.2 光電測量法原理20-21
• 2.2.3 光電容積脈搏波描記法21-22
• 2.2.4 脈搏血氧飽和度檢測原理22-23
• 2.3 血壓的生理意義23-24
• 2.4 個(gè)性化血壓測量的理論基礎(chǔ)24-28
• 2.4.1 脈搏波的傳播速度24-26
• 2.4.2 脈搏波傳播時(shí)間和血壓的關(guān)系26-27
• 2.4.3 PWTT的計(jì)算方法27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)29-52
• 3.1 硬件設(shè)計(jì)總體方案29-30
• 3.2 血氧檢測節(jié)點(diǎn)30-44
• 3.2.1 指環(huán)式血氧探頭的研制31-34
• 3.2.2 光信號的產(chǎn)生驅(qū)動電路34
• 3.2.3 信號調(diào)理電路34-41
• 3.2.4 分離電路41-43
• 3.2.5 藍(lán)牙模塊43-44
• 3.3 心電檢測節(jié)點(diǎn)44-45
• 3.4 數(shù)字電路45-51
• 3.4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)45-47
• 3.4.2 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)47-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-67
• 4.1 信號處理52-55
• 4.1.1 信號預(yù)處理52-54
• 4.1.2 特征點(diǎn)提取54-55
• 4.2 血氧飽和度計(jì)算55-58
• 4.2.1 血氧飽和度計(jì)算55
• 4.2.2 血氧飽和度的標(biāo)定方法55-56
• 4.2.3 系統(tǒng)標(biāo)定56-58
• 4.3 個(gè)性化血壓估測58-61
• 4.3.1 個(gè)性化血壓估測模型58
• 4.3.2 系數(shù)標(biāo)定58-60
• 4.3.3 定標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)60-61
• 4.4 系統(tǒng)終端軟件61-66
• 4.4.1 Android系統(tǒng)簡介61-63
• 4.4.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)63
• 4.4.3 系統(tǒng)功能63
• 4.4.4 軟件總體結(jié)構(gòu)流程63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 系統(tǒng)性能測試分析67-75
• 5.1 血氧飽和度結(jié)果測試67-68
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案及流程67
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論67-68
• 5.2 血壓估測模型測試68-73
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案及流程68-69
• 5.2.2 血壓估測模型誤差分析與討論69-73
• 5.3 血壓估測結(jié)果測試73-74
• 5.4 系統(tǒng)整體結(jié)果74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第6章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 本文工作總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果81

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