脈搏波是人體最重要的生理信號(hào)之一,不僅僅直接反映了人體的心率,脈搏波參數(shù)還與人體的血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)有著緊密的聯(lián)系,進(jìn)一步地,可以從中提取人體心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)的生理病理特征。光電容積脈搏波描記法是一種借助光學(xué)方法監(jiān)測(cè)血液容積變化從而獲得波形信號(hào)的脈搏波無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法。由于光電容積脈搏波是一種低頻微弱的非電生理信號(hào),很容易受到強(qiáng)噪聲背景下的各種噪聲干擾,其中運(yùn)動(dòng)噪聲信號(hào)與脈搏波信號(hào)的頻帶混雜難以分辨,運(yùn)動(dòng)噪聲的去除一直是相關(guān)研究中的一個(gè)難題。首先,本文針對(duì)運(yùn)動(dòng)噪聲的來(lái)源,設(shè)計(jì)了一種基于光學(xué)方法的新型抗運(yùn)動(dòng)干擾PPG檢測(cè)模型。該模型基于雙波長(zhǎng)反射式PPG檢測(cè)模型進(jìn)行設(shè)計(jì),利用具有波長(zhǎng)選擇性的高反射膜,使一種波長(zhǎng)的光透過高反膜檢測(cè)運(yùn)動(dòng)偽跡和真實(shí)脈搏信號(hào)的混合信號(hào),另一種波長(zhǎng)的光在膜層的上表面完全反射進(jìn)而提取純粹的運(yùn)動(dòng)偽跡作為后續(xù)信號(hào)處理的參考信號(hào),因此提高了系統(tǒng)的抗運(yùn)動(dòng)干擾能力。接著,論文基于蒙特卡羅方法編寫了 MATLAB仿真程序,進(jìn)行了光在人體組織內(nèi)的傳輸分析。通過基于COMSOL的壓力脈搏波傳輸有限元分析和人體動(dòng)態(tài)皮膚組織光學(xué)模型建模,進(jìn)一步地建立了壓力脈搏波波形和人體組織光... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1.光電容積脈搏波檢測(cè)概述
        1.1.1. 光電容積脈搏波檢測(cè)的意義
        1.1.2. 光電容積脈搏波檢測(cè)原理
    1.2. 光電容積脈搏波抗運(yùn)動(dòng)干擾研究概述
        1.2.1. 光電容積脈搏波運(yùn)動(dòng)干擾來(lái)源
        1.2.2. 光電容積脈搏波運(yùn)動(dòng)干擾抵消方法
    1.3. 研究的目的及意義
    1.4. 本文的章節(jié)安排
2. 基于光學(xué)方法的抗運(yùn)動(dòng)干擾PPG檢測(cè)模型的提出
    2.1. 一種基于光學(xué)方法的新型抗運(yùn)動(dòng)干擾PPG檢測(cè)模型
    2.2. 模型抗運(yùn)動(dòng)干擾原理
    2.3. 本章小結(jié)
3. 基于蒙特卡羅方法的靜態(tài)光學(xué)模型建模
    3.1. 描述光在組織體中傳播的數(shù)學(xué)模型
    3.2. 蒙特卡羅方法
        3.2.1. 蒙特卡羅方法簡(jiǎn)介
        3.2.2. 生物組織的光學(xué)參數(shù)
        3.2.3. 蒙特卡羅方法模擬光的傳輸過程
        3.2.4. 基于MATLAB編寫MC程序
    3.3. 光在人體組織內(nèi)的傳輸結(jié)果
    3.4. 本章小結(jié)
4. 光電容積脈搏波建模
    4.1. 脈搏壓力波的有限元仿真
        4.1.1. 有限元分析軟件COMSOL Multiphysics簡(jiǎn)介
        4.1.2. 有限元模型的建立
        4.1.3. 仿真結(jié)果分析
    4.2. 皮膚光學(xué)模型及其光學(xué)參數(shù)
    4.3. 動(dòng)態(tài)PPG建模
        4.3.1. 脈搏壓力波與人體光學(xué)參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
        4.3.2. 動(dòng)態(tài)PPG建模結(jié)果
    4.4. 本章小結(jié)
5. 抗運(yùn)動(dòng)干擾模型驗(yàn)證
    5.1. 仿真驗(yàn)證
        5.1.1. 帶有運(yùn)動(dòng)干擾的動(dòng)態(tài)PPG建模
        5.1.2. 去噪算法
        5.1.3. 去噪結(jié)果
    5.2. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.1. 反射式PPG采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3. 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
    6.1. 總結(jié)
    6.2. 展望
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于特征參數(shù)的脈搏波高斯擬合[J]. 汪劍鳴,惠芳,韋然.  天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]動(dòng)態(tài)環(huán)境血氧飽和度監(jiān)測(cè)的運(yùn)動(dòng)干擾分離自適應(yīng)對(duì)消方法[J]. 龔渝順,吳寶明,高丹丹,蔣洪,閆慶廣.  航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2012(04)
[3]光學(xué)薄膜及其進(jìn)展[J]. 范正修.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]脈搏血氧飽和度測(cè)量原理及常見血氧探頭[J]. 高新軍,劉新穎.  中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2010(06)
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[6]人體血氧飽和度監(jiān)測(cè)方法的研究[J]. 嚴(yán)新忠,楊靜,郭略.  醫(yī)療裝備. 2005(12)
[7]組織光學(xué)中的Monte Carlo方法[J]. 彭東青,李暉,謝樹森.  光電子·激光. 2003(01)
[8]光學(xué)薄膜膜系設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉夢(mèng)夏,強(qiáng)西林.  西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(03)
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博士論文
[1]穿戴式生理參數(shù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周聰聰.浙江大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于加速度和脈搏波的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別和心率檢測(cè)算法研究[D]. 賈菲菲.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于COMSOL的中醫(yī)脈象數(shù)值模擬和特征提取[D]. 劉永樂.山東大學(xué) 2016
[3]基于獨(dú)立成分分析的脈搏波血壓算法研究[D]. 何龍.華中科技大學(xué) 2015
[4]脈搏波信號(hào)采集質(zhì)量實(shí)時(shí)分析研究及設(shè)備開發(fā)[D]. 李碩.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[5]血液流動(dòng)狀態(tài)下血管壁的變形與應(yīng)力分析[D]. 李小寶.燕山大學(xué) 2012
[6]脈象信號(hào)分析建模仿真及應(yīng)用研究[D]. 張亞沖.燕山大學(xué) 2010
[7]動(dòng)態(tài)皮膚光學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 陳巖.天津大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3668287