便攜式無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-06-12 05:41
心血管病給人民健康和社會穩(wěn)定帶來了嚴重影響,防治的關(guān)鍵是要準確檢測人體心血管參數(shù)并進行及時診斷干預(yù)。傳統(tǒng)心血管功能參數(shù)的檢測儀器需要專業(yè)醫(yī)生操作,依賴于計算機分析,檢測過程非常繁瑣,不能進行實時檢測。因此,研究操作方便快捷、結(jié)果簡單直觀的無創(chuàng)心血管健康狀況的檢測裝置,采用一體化的設(shè)計,實現(xiàn)家庭及個人心血管健康狀況的快速檢測,對預(yù)防心血管疾病的發(fā)生具有重要的意義。本文首先介紹了血流動力學(xué)和動脈彈性腔理論,引入了動脈脈搏波的形成機理、傳播特性及波形特征,并以此為基礎(chǔ)闡述了脈搏波的信號處理和波形分析方法。然后,根據(jù)動脈血壓的形成機理和影響因素,比較幾種現(xiàn)有的無創(chuàng)血壓測量方法,并采用基于示波法的新型血壓測量方法實現(xiàn)脈搏信號的分離以及收縮壓和舒張壓的判定。同時,結(jié)合脈圖面積法計算K值,可根據(jù)K值、收縮壓和舒張壓獲得心率等相關(guān)心血管參數(shù)。對于建立的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng),詳細介紹了硬件電路及接口設(shè)計和軟件程序設(shè)計。硬件結(jié)構(gòu)以STM32F4新型微處理器為核心,配有信號采集、充/放氣控制、SD卡存儲、USB通信以及必要的外圍電路;軟件設(shè)計通過C語言編程,嵌入μC/OS-II操作系統(tǒng),實現(xiàn)對系統(tǒng)中的血壓...
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究概述
1.2.1 脈搏波檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 血壓測量方法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 研究目標和方向
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 脈搏波檢測的理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)原理
2.1.1 血流動力學(xué)理論
2.1.2 動脈彈性腔理論
2.2 動脈脈搏波理論
2.2.1 脈搏波的形成機理
2.2.2 脈搏波的傳播特性
2.2.3 脈搏波的波形特征
2.3 脈搏波信號的分析處理
2.3.1 脈搏波信號的特點
2.3.2 脈搏波信號的噪聲和干擾
2.3.3 脈搏波信號的常用處理方法
2.3.4 脈搏波信號的特征分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 無創(chuàng)連續(xù)血壓測量的基本原理
3.1 動脈血壓理論
3.1.1 動脈血壓的形成機理
3.1.2 動脈血壓的影響因素
3.2 無創(chuàng)血壓測量方法
3.2.1 聽診法
3.2.2 示波法
3.2.3 恒定容積法
3.2.4 動脈張力測定法
3.2.5 脈搏波速(傳導(dǎo)時間)測定法
3.3 基于示波法的動脈血壓的測量
3.3.1 示波法原理
3.3.2 脈搏信號的提取
3.3.3 收縮壓、舒張壓的判定方法
3.4 主要心血管參數(shù)的計算
3.5 本章小結(jié)
第4章 無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)
4.1 硬件電路及接口設(shè)計
4.1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)概述
4.1.2 嵌入式微處理器
4.1.3 信號采集
4.1.4 充/放氣控制
4.1.5 SD 卡存儲
4.1.6 USB 通信
4.2 軟件程序設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)總體功能
4.2.2 μC/OS-Ⅱ 操作系統(tǒng)
4.2.3 血壓測量
4.2.4 脈搏波分離
4.2.5 波形顯示
4.2.6 數(shù)據(jù)存儲與上傳
4.3 本章小結(jié)
第5章 實驗測試與分析
5.1 系統(tǒng)主要功能測試
5.2 基于 HHT 的脈搏波信號分析
5.3 系統(tǒng)準確性評價
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來研究展望
參考文獻
致謝
申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]《中國心血管病報告2012》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤霖,孔靈芝,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2013(06)
[2]人體動脈血管的粘性流體力學(xué)模型與中心動脈血壓估計[J]. 蔣升,冀連營,汪芳,孫應(yīng)飛,張志強,季福綏,劉兵,張聞多,吳健康. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2013(08)
[3]基于小波分析的脈搏波信號處理[J]. 徐潔. 電子設(shè)計工程. 2013(11)
[4]脈搏波信號降噪和特征點識別研究[J]. 趙志強,鄭國維,沈巍,廖程. 電子設(shè)計工程. 2013(05)
[5]基于STM32和μC/OS-Ⅱ的心電檢測系統(tǒng)[J]. 蘇維嘉,齊洪濤. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(02)
[6]心血管病已成為我國重要的公共衛(wèi)生問題——《中國心血管病報告2011》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤霖,孔靈芝,胡盛壽,代表中國心血管病報告編寫組. 中國循環(huán)雜志. 2012(06)
[7]血流動力學(xué)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 劉有軍,喬愛科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2012(05)
[8]2010歐洲高血壓學(xué)會家庭血壓監(jiān)測指南解讀[J]. 李燕,李發(fā)紅,魏方菲. 中國醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版). 2012(02)
[9]基于示波法測量血壓的算法改進[J]. 王維維,蒲寶明,李生金,賀寶岳. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(02)
[10]中國高血壓防治指南2010[J]. 劉力生. 中華高血壓雜志. 2011(08)
博士論文
[1]基于脈搏波的無創(chuàng)心血管檢測技術(shù)若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 趙學(xué)玲.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于脈搏波速度的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量系統(tǒng)研究[D]. 于瀟.吉林大學(xué) 2013
[2]基于壓力脈搏波的心血管疾病的診斷[D]. 袁濤.燕山大學(xué) 2013
[3]無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)的研究[D]. 胡銳興.重慶大學(xué) 2013
[4]基于ARM的血壓監(jiān)護儀的研制[D]. 李朦曦.南京理工大學(xué) 2013
[5]脈搏波仿真再現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 張芃.上海交通大學(xué) 2013
[6]基于小波去噪的微型脈搏波監(jiān)測儀[D]. 李苗苗.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[7]脈搏動態(tài)圖像的特征信息提取與分析[D]. 李萬兵.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]基于脈博波的無創(chuàng)血壓測量儀的研究[D]. 任克嚴.長春工業(yè)大學(xué) 2011
[9]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈搏波信號的辨識研究[D]. 吳曉棟.太原理工大學(xué) 2010
[10]基于計算流體力學(xué)的血液動力學(xué)研究[D]. 曾達.北京交通大學(xué) 2009
本文編號:3226059
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究概述
1.2.1 脈搏波檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 血壓測量方法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 研究目標和方向
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 脈搏波檢測的理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)原理
2.1.1 血流動力學(xué)理論
2.1.2 動脈彈性腔理論
2.2 動脈脈搏波理論
2.2.1 脈搏波的形成機理
2.2.2 脈搏波的傳播特性
2.2.3 脈搏波的波形特征
2.3 脈搏波信號的分析處理
2.3.1 脈搏波信號的特點
2.3.2 脈搏波信號的噪聲和干擾
2.3.3 脈搏波信號的常用處理方法
2.3.4 脈搏波信號的特征分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 無創(chuàng)連續(xù)血壓測量的基本原理
3.1 動脈血壓理論
3.1.1 動脈血壓的形成機理
3.1.2 動脈血壓的影響因素
3.2 無創(chuàng)血壓測量方法
3.2.1 聽診法
3.2.2 示波法
3.2.3 恒定容積法
3.2.4 動脈張力測定法
3.2.5 脈搏波速(傳導(dǎo)時間)測定法
3.3 基于示波法的動脈血壓的測量
3.3.1 示波法原理
3.3.2 脈搏信號的提取
3.3.3 收縮壓、舒張壓的判定方法
3.4 主要心血管參數(shù)的計算
3.5 本章小結(jié)
第4章 無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)
4.1 硬件電路及接口設(shè)計
4.1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)概述
4.1.2 嵌入式微處理器
4.1.3 信號采集
4.1.4 充/放氣控制
4.1.5 SD 卡存儲
4.1.6 USB 通信
4.2 軟件程序設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)總體功能
4.2.2 μC/OS-Ⅱ 操作系統(tǒng)
4.2.3 血壓測量
4.2.4 脈搏波分離
4.2.5 波形顯示
4.2.6 數(shù)據(jù)存儲與上傳
4.3 本章小結(jié)
第5章 實驗測試與分析
5.1 系統(tǒng)主要功能測試
5.2 基于 HHT 的脈搏波信號分析
5.3 系統(tǒng)準確性評價
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來研究展望
參考文獻
致謝
申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]《中國心血管病報告2012》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤霖,孔靈芝,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2013(06)
[2]人體動脈血管的粘性流體力學(xué)模型與中心動脈血壓估計[J]. 蔣升,冀連營,汪芳,孫應(yīng)飛,張志強,季福綏,劉兵,張聞多,吳健康. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2013(08)
[3]基于小波分析的脈搏波信號處理[J]. 徐潔. 電子設(shè)計工程. 2013(11)
[4]脈搏波信號降噪和特征點識別研究[J]. 趙志強,鄭國維,沈巍,廖程. 電子設(shè)計工程. 2013(05)
[5]基于STM32和μC/OS-Ⅱ的心電檢測系統(tǒng)[J]. 蘇維嘉,齊洪濤. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(02)
[6]心血管病已成為我國重要的公共衛(wèi)生問題——《中國心血管病報告2011》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤霖,孔靈芝,胡盛壽,代表中國心血管病報告編寫組. 中國循環(huán)雜志. 2012(06)
[7]血流動力學(xué)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 劉有軍,喬愛科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2012(05)
[8]2010歐洲高血壓學(xué)會家庭血壓監(jiān)測指南解讀[J]. 李燕,李發(fā)紅,魏方菲. 中國醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版). 2012(02)
[9]基于示波法測量血壓的算法改進[J]. 王維維,蒲寶明,李生金,賀寶岳. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(02)
[10]中國高血壓防治指南2010[J]. 劉力生. 中華高血壓雜志. 2011(08)
博士論文
[1]基于脈搏波的無創(chuàng)心血管檢測技術(shù)若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 趙學(xué)玲.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于脈搏波速度的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量系統(tǒng)研究[D]. 于瀟.吉林大學(xué) 2013
[2]基于壓力脈搏波的心血管疾病的診斷[D]. 袁濤.燕山大學(xué) 2013
[3]無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)的研究[D]. 胡銳興.重慶大學(xué) 2013
[4]基于ARM的血壓監(jiān)護儀的研制[D]. 李朦曦.南京理工大學(xué) 2013
[5]脈搏波仿真再現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 張芃.上海交通大學(xué) 2013
[6]基于小波去噪的微型脈搏波監(jiān)測儀[D]. 李苗苗.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[7]脈搏動態(tài)圖像的特征信息提取與分析[D]. 李萬兵.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]基于脈博波的無創(chuàng)血壓測量儀的研究[D]. 任克嚴.長春工業(yè)大學(xué) 2011
[9]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈搏波信號的辨識研究[D]. 吳曉棟.太原理工大學(xué) 2010
[10]基于計算流體力學(xué)的血液動力學(xué)研究[D]. 曾達.北京交通大學(xué) 2009
本文編號:3226059
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/xxg/3226059.html
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