【摘要】：心血管疾病是全球的頭號死因,研究表明連續(xù)長時間的健康監(jiān)護可以實現(xiàn)對心血管疾病的及早發(fā)現(xiàn)和及時控制,因此連續(xù)生理監(jiān)護系統(tǒng)的研究成為了全世界人民關(guān)注的焦點。移動通訊技術(shù)、微型傳感技術(shù)的發(fā)展,使得可穿戴設(shè)備展現(xiàn)了其在醫(yī)療保健領(lǐng)域強勁的發(fā)展?jié)摿�。目前針對心電、脈搏、血氧等生理信號的穿戴式檢測設(shè)備已廣泛被人們所接受,但其監(jiān)護功能遠未達到能實現(xiàn)疾病預(yù)防的水平:一方面是因為監(jiān)護設(shè)備的功能單一,不足以提供疾病診斷所需的所有數(shù)據(jù);另一方面是由于穿戴式醫(yī)療設(shè)備的研究尚處于起步階段,業(yè)界對疾病的診斷還未形成數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)。隨著穿戴醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品化進程的推進,結(jié)合5G和新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),未來可穿戴式的醫(yī)療方式將大大提高醫(yī)療服務(wù)的靈活性,緩解醫(yī)療資源緊張等問題。血壓測定是臨床上診斷心血管疾病最常用的方法,針對連續(xù)的日常血壓監(jiān)測問題,本文研究并設(shè)計了一種可穿戴、低擾度的人體血壓監(jiān)護系統(tǒng)。系統(tǒng)的實現(xiàn)基于分布式可穿戴設(shè)備和無線通訊技術(shù):脈搏信號(PPG)采集設(shè)備、心電(ECG)采集設(shè)備以及智能安卓手機構(gòu)成了系統(tǒng)的硬件平臺;通訊方式則采用低功耗藍牙技術(shù)。鑒于分布式系統(tǒng)中存在時鐘統(tǒng)一問題,文中分析了藍牙鏈路中的時延分布并據(jù)此提出了基于概率的時間同步方法,保障了PPG和ECG的同步性,進而提高了脈搏波的傳導(dǎo)時間(PTT)的測量精度。系統(tǒng)血壓估計功能基于無創(chuàng)血壓測算技術(shù),文中闡述了傳統(tǒng)基于PTT的無創(chuàng)血壓模型,針對PTT精度不足及可能發(fā)生的同步失敗的問題,提出了一種基于斜坡傳導(dǎo)時間(STT)的替代方案,此方案中的STT因子僅依賴于PPG信號,避免了因信號失同步造成的血壓無法估計的問題,因此相比單純基于PTT的血壓模型具有更好的穩(wěn)定性。經(jīng)過測試,本文驗證了所實現(xiàn)系統(tǒng)中PPG和ECG采集處理、時間同步算法以及血壓估計算法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,最終能夠?qū)崿F(xiàn)將時鐘偏差控制在4 ms以內(nèi),收縮壓估計誤差為1.78?5.30 mmHg,舒張壓估計誤差為0.71?3.56mmHg。整體系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,是一種很有前景的無袖帶血壓計原型。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH789;TN911.7
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文電電壓以電磁波的輻射形式，對人們的日常生活造成干擾，這就是工頻干擾頻干擾會造成對可穿戴設(shè)備采集的生理信號具有連續(xù)且規(guī)律的毛刺[45]。考慮 ECG 的能量分布，其預(yù)處理過程可分為兩步，首先是針對肌電干擾頻噪聲的濾波，然后是針對基線漂移、直流偏移電勢等低頻噪聲的濾波。肌電干擾等高頻噪聲，因為心電信號主要能量集中在 40 Hz 以下，設(shè)計-3 止頻率為 40 Hz 的巴特沃斯低通濾波器。濾波器特性曲線如下圖 2-3 所示。

ECG預(yù)處理效果

上是由血管內(nèi)前向波和多次反射諧波共同疊加而形成的典型的 PPG 波形如圖 2-6 所示。圍的脈搏波通常采用光電容積描記法來獲取[48]，在指端和光接收器的傳感器，光透過皮膚組織再反射到光接收作用，光在傳播時存在衰減。肌肉、骨骼和靜脈血管等但動脈血液含量會隨著心臟收縮舒張而產(chǎn)生波動，對光的感器將反射光強度轉(zhuǎn)化為電信號時，其交變分量實際上

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本文編號：2781217