便攜式無(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 05:41
心血管病給人民健康和社會(huì)穩(wěn)定帶來(lái)了嚴(yán)重影響,防治的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確檢測(cè)人體心血管參數(shù)并進(jìn)行及時(shí)診斷干預(yù)。傳統(tǒng)心血管功能參數(shù)的檢測(cè)儀器需要專(zhuān)業(yè)醫(yī)生操作,依賴(lài)于計(jì)算機(jī)分析,檢測(cè)過(guò)程非常繁瑣,不能進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。因此,研究操作方便快捷、結(jié)果簡(jiǎn)單直觀的無(wú)創(chuàng)心血管健康狀況的檢測(cè)裝置,采用一體化的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)家庭及個(gè)人心血管健康狀況的快速檢測(cè),對(duì)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(dòng)力學(xué)和動(dòng)脈彈性腔理論,引入了動(dòng)脈脈搏波的形成機(jī)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(hào)處理和波形分析方法。然后,根據(jù)動(dòng)脈血壓的形成機(jī)理和影響因素,比較幾種現(xiàn)有的無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法,并采用基于示波法的新型血壓測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的分離以及收縮壓和舒張壓的判定。同時(shí),結(jié)合脈圖面積法計(jì)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(duì)于建立的無(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng),詳細(xì)介紹了硬件電路及接口設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。硬件結(jié)構(gòu)以STM32F4新型微處理器為核心,配有信號(hào)采集、充/放氣控制、SD卡存儲(chǔ)、USB通信以及必要的外圍電路;軟件設(shè)計(jì)通過(guò)C語(yǔ)言編程,嵌入μC/OS-II操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的血壓...
【文章來(lái)源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究概述
1.2.1 脈搏波檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 血壓測(cè)量方法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 研究目標(biāo)和方向
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 脈搏波檢測(cè)的理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)原理
2.1.1 血流動(dòng)力學(xué)理論
2.1.2 動(dòng)脈彈性腔理論
2.2 動(dòng)脈脈搏波理論
2.2.1 脈搏波的形成機(jī)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(hào)的分析處理
2.3.1 脈搏波信號(hào)的特點(diǎn)
2.3.2 脈搏波信號(hào)的噪聲和干擾
2.3.3 脈搏波信號(hào)的常用處理方法
2.3.4 脈搏波信號(hào)的特征分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量的基本原理
3.1 動(dòng)脈血壓理論
3.1.1 動(dòng)脈血壓的形成機(jī)理
3.1.2 動(dòng)脈血壓的影響因素
3.2 無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法
3.2.1 聽(tīng)診法
3.2.2 示波法
3.2.3 恒定容積法
3.2.4 動(dòng)脈張力測(cè)定法
3.2.5 脈搏波速(傳導(dǎo)時(shí)間)測(cè)定法
3.3 基于示波法的動(dòng)脈血壓的測(cè)量
3.3.1 示波法原理
3.3.2 脈搏信號(hào)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(jì)算
3.5 本章小結(jié)
第4章 無(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)
4.1 硬件電路及接口設(shè)計(jì)
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(hào)采集
4.1.4 充/放氣控制
4.1.5 SD 卡存儲(chǔ)
4.1.6 USB 通信
4.2 軟件程序設(shè)計(jì)
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(cè)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(chǔ)與上傳
4.3 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
5.1 系統(tǒng)主要功能測(cè)試
5.2 基于 HHT 的脈搏波信號(hào)分析
5.3 系統(tǒng)準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)
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(lái)研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
申請(qǐng)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2012》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤(rùn)霖,孔靈芝,胡盛壽. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2013(06)
[2]人體動(dòng)脈血管的粘性流體力學(xué)模型與中心動(dòng)脈血壓估計(jì)[J]. 蔣升,冀連營(yíng),汪芳,孫應(yīng)飛,張志強(qiáng),季福綏,劉兵,張聞多,吳健康. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2013(08)
[3]基于小波分析的脈搏波信號(hào)處理[J]. 徐潔. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(11)
[4]脈搏波信號(hào)降噪和特征點(diǎn)識(shí)別研究[J]. 趙志強(qiáng),鄭國(guó)維,沈巍,廖程. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(05)
[5]基于STM32和μC/OS-Ⅱ的心電檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 蘇維嘉,齊洪濤. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(02)
[6]心血管病已成為我國(guó)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題——《中國(guó)心血管病報(bào)告2011》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤(rùn)霖,孔靈芝,胡盛壽,代表中國(guó)心血管病報(bào)告編寫(xiě)組. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2012(06)
[7]血流動(dòng)力學(xué)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 劉有軍,喬愛(ài)科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2012(05)
[8]2010歐洲高血壓學(xué)會(huì)家庭血壓監(jiān)測(cè)指南解讀[J]. 李燕,李發(fā)紅,魏方菲. 中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版). 2012(02)
[9]基于示波法測(cè)量血壓的算法改進(jìn)[J]. 王維維,蒲寶明,李生金,賀寶岳. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(02)
[10]中國(guó)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(wú)創(chuàng)心血管檢測(cè)技術(shù)若干關(guān)鍵問(wèn)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(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)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(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)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(hù)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(jì)[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(cè)儀[D]. 李苗苗.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[7]脈搏動(dòng)態(tài)圖像的特征信息提取與分析[D]. 李萬(wàn)兵.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]基于脈博波的無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量?jī)x的研究[D]. 任克嚴(yán).長(zhǎng)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(hào)的辨識(shí)研究[D]. 吳曉棟.太原理工大學(xué) 2010
[10]基于計(jì)算流體力學(xué)的血液動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曾達(dá).北京交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3226059
【文章來(lái)源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究概述
1.2.1 脈搏波檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 血壓測(cè)量方法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 研究目標(biāo)和方向
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 脈搏波檢測(cè)的理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)原理
2.1.1 血流動(dòng)力學(xué)理論
2.1.2 動(dòng)脈彈性腔理論
2.2 動(dòng)脈脈搏波理論
2.2.1 脈搏波的形成機(jī)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(hào)的分析處理
2.3.1 脈搏波信號(hào)的特點(diǎn)
2.3.2 脈搏波信號(hào)的噪聲和干擾
2.3.3 脈搏波信號(hào)的常用處理方法
2.3.4 脈搏波信號(hào)的特征分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量的基本原理
3.1 動(dòng)脈血壓理論
3.1.1 動(dòng)脈血壓的形成機(jī)理
3.1.2 動(dòng)脈血壓的影響因素
3.2 無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法
3.2.1 聽(tīng)診法
3.2.2 示波法
3.2.3 恒定容積法
3.2.4 動(dòng)脈張力測(cè)定法
3.2.5 脈搏波速(傳導(dǎo)時(shí)間)測(cè)定法
3.3 基于示波法的動(dòng)脈血壓的測(cè)量
3.3.1 示波法原理
3.3.2 脈搏信號(hào)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(jì)算
3.5 本章小結(jié)
第4章 無(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)
4.1 硬件電路及接口設(shè)計(jì)
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(hào)采集
4.1.4 充/放氣控制
4.1.5 SD 卡存儲(chǔ)
4.1.6 USB 通信
4.2 軟件程序設(shè)計(jì)
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(cè)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(chǔ)與上傳
4.3 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
5.1 系統(tǒng)主要功能測(cè)試
5.2 基于 HHT 的脈搏波信號(hào)分析
5.3 系統(tǒng)準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)
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(lái)研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
申請(qǐng)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2012》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤(rùn)霖,孔靈芝,胡盛壽. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2013(06)
[2]人體動(dòng)脈血管的粘性流體力學(xué)模型與中心動(dòng)脈血壓估計(jì)[J]. 蔣升,冀連營(yíng),汪芳,孫應(yīng)飛,張志強(qiáng),季福綏,劉兵,張聞多,吳健康. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2013(08)
[3]基于小波分析的脈搏波信號(hào)處理[J]. 徐潔. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(11)
[4]脈搏波信號(hào)降噪和特征點(diǎn)識(shí)別研究[J]. 趙志強(qiáng),鄭國(guó)維,沈巍,廖程. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(05)
[5]基于STM32和μC/OS-Ⅱ的心電檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 蘇維嘉,齊洪濤. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(02)
[6]心血管病已成為我國(guó)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題——《中國(guó)心血管病報(bào)告2011》概要[J]. 王文,朱曼璐,王擁軍,吳兆蘇,高潤(rùn)霖,孔靈芝,胡盛壽,代表中國(guó)心血管病報(bào)告編寫(xiě)組. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2012(06)
[7]血流動(dòng)力學(xué)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 劉有軍,喬愛(ài)科. 醫(yī)用生物力學(xué). 2012(05)
[8]2010歐洲高血壓學(xué)會(huì)家庭血壓監(jiān)測(cè)指南解讀[J]. 李燕,李發(fā)紅,魏方菲. 中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版). 2012(02)
[9]基于示波法測(cè)量血壓的算法改進(jìn)[J]. 王維維,蒲寶明,李生金,賀寶岳. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(02)
[10]中國(guó)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(wú)創(chuàng)心血管檢測(cè)技術(shù)若干關(guān)鍵問(wèn)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(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)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(wú)創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)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(hù)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(jì)[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(cè)儀[D]. 李苗苗.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[7]脈搏動(dòng)態(tài)圖像的特征信息提取與分析[D]. 李萬(wàn)兵.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]基于脈博波的無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量?jī)x的研究[D]. 任克嚴(yán).長(zhǎng)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(hào)的辨識(shí)研究[D]. 吳曉棟.太原理工大學(xué) 2010
[10]基于計(jì)算流體力學(xué)的血液動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曾達(dá).北京交通大學(xué) 2009
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