本文關鍵詞：基于波形分解算法的脈搏波傳播模型及其云端應用探究

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【摘要】：以脈搏波檢測分析技術為代表的血流動力學無創(chuàng)檢測技術由于其檢測方便快捷,可靠性高,長期以來作為心血管功能無創(chuàng)檢測的重要手段受到廣泛重視。隨著臨床領域對高血壓、冠心病等心血管疾病研究的不斷深入,遠程醫(yī)療對穿戴式設備檢測技術需求的不斷提高,也對脈搏波檢測及分析技術提出了更高的要求。目前臨床上廣泛應用的脈搏波無創(chuàng)檢測方式主要包括壓力脈搏波檢測及光電容積脈搏波檢測。壓力脈搏波生理意義比較明確,但其對檢測操作人員及設備的要求較高,且所得數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及可重復性較低。光電容積脈搏波其檢測方便,穩(wěn)定性強,便于長期測量,但其受微循環(huán)狀態(tài)影響,與心血管功能間相互作用機制尚不明確。鑒于此,本課題通過對上述兩種脈搏波中較為典型的橈動脈壓力脈搏波及指端光電容積脈搏波主要成分形態(tài)進行分析,建立了利用指端光電容積脈搏波重建橈動脈壓力脈搏波的傳播模型,以充分利用兩者優(yōu)勢,使心血管功能無創(chuàng)檢測技術得以進一步優(yōu)化。上述傳播模型建立過程中所采取的技術路線主要包括3項步驟。首先,通過對兩種脈搏波形態(tài)特征及生理意義的分析,確定了同時適合兩種脈搏波的波形含參表達式,該表達式各項參數(shù)可以分別反映脈搏波形中主波、反射波、重搏波的信息。并利用最小二乘法實現(xiàn)了對兩者高精度的曲線擬合及擬合特征參數(shù)的獲取。其次,通過對大量實測數(shù)據(jù)的分析對比,在對各特征參數(shù)的生理意義進行了分析。并在此基礎上探討了表達式分解出的3種波形與其它分析方法在生理意義上的聯(lián)系。最后,本課題利用指端光電容積脈搏波各項參數(shù)及其它生理指標分別建立了對應橈動脈壓力脈搏波各特征參數(shù)的回歸模型,并進行了交叉驗證。結果證實通過回歸模型可以在較高精度上實現(xiàn)對橈動脈壓力脈搏波特征參數(shù)的估計,并最終重建橈動脈壓力脈搏波波形。通過這一方案,可以實現(xiàn)利用檢測技術較為成熟的光電容積脈搏波重建生理分析較為可靠的壓力脈搏波。同時,對擬合特征參數(shù)生理意義的分析可以進一步豐富現(xiàn)有的脈搏波分析方法。鑒于上述波形擬合及分解方法對計算性能的較高要求,本課題通過工程開發(fā)將上述模型部署于云端服務器并開發(fā)網絡訪問服務,以達到對各類便攜式設備的支持。論文最后通過對互聯(lián)網技術發(fā)展的分析體會,指出了血流動力學無創(chuàng)檢測技術在未來移動醫(yī)療領域的定位,為后續(xù)相應網絡服務的開發(fā)提供了一定的參考。
【關鍵詞】：脈搏波 高斯擬合 逐步回歸 云端實現(xiàn)
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP301.6;R54
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章. 緒論10-18
• 1.1 本課題的研究背景與意義10-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本課題的主要研究內容與技術路線15-16
• 1.3.1 課題主要研究內容15
• 1.3.2 主要技術路線15-16
• 1.4 論文各章節(jié)安排16-18
• 第2章. 波形分解算法的理論分析與工程實現(xiàn)18-22
• 2.1 壓力脈搏波與光電容積脈搏波18
• 2.2 脈搏波波形含參表達式的確定18-20
• 2.3 脈搏波波形擬合及特征提取20-21
• 2.4 波形分解算法的生理意義21
• 2.5 本章小結21-22
• 第3章. 脈搏波無創(chuàng)檢測實驗及其數(shù)據(jù)預處理22-28
• 3.1 實驗對象的選擇及基本生理信息22
• 3.2 脈搏波檢測實驗流程22-23
• 3.3 脈搏波實測信號的預處理23-25
• 3.3.1 脈搏信號調理與濾波23
• 3.3.2 脈搏波單波判別23-24
• 3.3.3 基線去除及波形歸一化24-25
• 3.4 脈搏波波形擬合及采集質量評價25-27
• 3.4.1 波形擬合的參數(shù)設置25-26
• 3.4.2 波形質量評價26-27
• 3.5 實驗統(tǒng)計結果27
• 3.6 本章小結27-28
• 第4章. 生理因素對脈搏波分解波參數(shù)的影響分析28-40
• 4.1 性別對脈搏波波形參數(shù)的影響28-30
• 4.2 年齡對脈搏波波形參數(shù)的影響30-33
• 4.3 血壓對脈搏波波形參數(shù)的影響33-36
• 4.4 BMI對脈搏波波形參數(shù)的影響36-38
• 4.5 本章小結38-40
• 第5章. 橈-指血流動力學傳播模型的建立與驗證40-50
• 5.1 橈-指間分解波參數(shù)關系的分析40-42
• 5.2 橈-指分解波參數(shù)轉換矩陣的建立42-45
• 5.2.1 回歸方程自變量的選擇42-43
• 5.2.2 回歸方程的建立與選擇43-44
• 5.2.3 參數(shù)轉換矩陣的建立及使用44-45
• 5.3 橈-指分解波參數(shù)轉換矩陣的驗證45-46
• 5.4 生理因素對脈搏波橈-指傳播過程的影響分析46-48
• 5.5 基于傳播模型與基于傳遞函數(shù)方法波形重建的比較48-49
• 5.6 本章小結49-50
• 第6章. 脈搏波傳播模型的云端實現(xiàn)50-58
• 6.1 云端實現(xiàn)平臺與框架的選擇50-52
• 6.1.1 云端平臺與相關技術50
• 6.1.2 系統(tǒng)開發(fā)語言及框架的選擇50-52
• 6.2 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)52-56
• 6.2.1 系統(tǒng)整體架構52
• 6.2.2 各模塊具體設計52-56
• 6.3 云端服務測試56-57
• 6.4 本章小結57-58
• 第7章. 互聯(lián)網與移動醫(yī)療58-62
• 7.1 互聯(lián)網與云計算技術58-59
• 7.1.1 互聯(lián)網的基本特征與移動互聯(lián)網的形成58
• 7.1.2 互聯(lián)網商業(yè)思維的發(fā)展模式58
• 7.1.3 云計算技術及其應用58-59
• 7.2 移動醫(yī)療技術的發(fā)展分析與體系構想59-60
• 7.2.1 我國醫(yī)療系統(tǒng)現(xiàn)狀及基本假設59
• 7.2.2 移動醫(yī)療的作用及局限59
• 7.2.3 移動醫(yī)療系統(tǒng)構想59-60
• 7.3 脈搏波采集分析技術的定位60-61
• 7.4 本章小結61-62
• 總結與展望62-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的學術論文67-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐禮勝;杜尚杰;何殿寧;楊琳;;基于傳遞函數(shù)和指端脈搏波的橈動脈脈搏波重建[J];東北大學學報(自然科學版);2014年11期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李洋;基于Internet的妊娠期高血壓疾病遠程監(jiān)測與管理系統(tǒng)[D];北京工業(yè)大學;2013年

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本文編號：1090510