本文關(guān)鍵詞：無創(chuàng)血氧飽和度的測(cè)量及無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2013年

基于Cortex-M3的無線脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

劉楊  

【摘要】：血氧指標(biāo)是反映人體生理狀況的基本參數(shù)。血氧含量可以用還原血紅蛋白濃度和含氧血紅蛋白濃度來表征，是人體生理監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的血氧檢測(cè)方法是有創(chuàng)的：取動(dòng)脈血，測(cè)量動(dòng)脈氧分壓，并計(jì)算動(dòng)脈血氧飽和度。盡管有創(chuàng)檢測(cè)方法結(jié)果準(zhǔn)確，但這種方法需動(dòng)脈穿刺或者插管，病人有痛苦，并且不能連續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，特別是對(duì)于危重患者或新生兒，經(jīng)常取血是不現(xiàn)實(shí)的。無創(chuàng)動(dòng)脈血氧飽和度檢測(cè)方法是基于光電檢測(cè)原理，通過檢測(cè)光線通過血管，光線減弱后光吸收量的變化，并且消除其他干擾的影響求得血氧飽和度(SpO2)。該方法具有準(zhǔn)確、安全、連續(xù)、實(shí)時(shí)、快捷及無損傷等優(yōu)點(diǎn)，既適用于醫(yī)院普通病房的監(jiān)護(hù)，又適用于個(gè)人家庭監(jiān)護(hù)。目前該方法是計(jì)算血氧飽和度采用最多的方法。 近些年來，隨著無線傳輸技術(shù)的不斷進(jìn)步，無線血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備越來越受到關(guān)注。但目前用于實(shí)時(shí)血氧監(jiān)控的無線技術(shù)還是處于起步階段。 基于目前的發(fā)展?fàn)顩r，本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM-cortexM3內(nèi)核的、處理核心為STM32F103的脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用無線收發(fā)一體芯片nRF24L01的模塊ptr6100M構(gòu)建一個(gè)無線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。本文介紹了實(shí)時(shí)無線血氧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及總體設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹了各模塊硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)由血氧模擬放大模塊、血氧采集及數(shù)字處理模塊、無線傳輸模塊以及上位機(jī)軟件模塊四大部分組成。血氧模擬放大模塊以STM32F103為核心處理器，由 STM32F103產(chǎn)生交替時(shí)序控制信號(hào)，分時(shí)段驅(qū)動(dòng)紅光(660nm)及紅外光(940nm)發(fā)光二極管。光電二極管先將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，再通過電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。之后通過放大、濾波等步驟得到紅光和紅外光兩路信號(hào)，，之后送入STM32F103的ADC，進(jìn)行數(shù)字濾波處理，從而得出人體的血氧飽和度。之后通過無線模塊發(fā)送到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中。無線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控站節(jié)點(diǎn)通過串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，由上位機(jī)經(jīng)過進(jìn)一步處理后顯示血氧波形和脈搏血氧數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中。 本文最后對(duì)無線脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試與測(cè)試實(shí)驗(yàn)。得出該系統(tǒng)能準(zhǔn)確采集血氧信號(hào)并進(jìn)行數(shù)字處理。實(shí)驗(yàn)證明，本文的脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，很好地消除了噪音干擾，具有很高的測(cè)量精度。本文設(shè)計(jì)的無線平臺(tái)，能實(shí)時(shí)、中短距離內(nèi)監(jiān)控病人的血氧變化，實(shí)驗(yàn)證明，本系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的目的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH772.2;TP274
【目錄】：

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7 馬旭清 記者 賈紅路;[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2005年

8 記者 鄭福漢 通訊員 郭意元;[N];咸寧日?qǐng)?bào);2005年

9 岳德亮;[N];中國改革報(bào);2007年

10 林世巍;[N];中國石化報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮兆祥;巖質(zhì)橋基穩(wěn)定性分析方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];河海大學(xué);2002年

2 吳相春;通絡(luò)干預(yù)提高機(jī)體缺氧自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力作用研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2011年

3 張青;滑坡地質(zhì)災(zāi)害TDR監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2007年

4 朱大勇;高頻地波雷達(dá)在近海區(qū)域的應(yīng)用研究[D];廈門大學(xué);2008年

5 楊保岑;大跨橋梁施工期結(jié)構(gòu)形態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用研究[D];武漢大學(xué);2010年

6 何勇軍;大壩安全監(jiān)控的人工智能技術(shù)研究[D];河海大學(xué);2002年

7 梁勇;數(shù)字農(nóng)業(yè)框架體系和田塊建模研究[D];山東科技大學(xué);2004年

8 張衛(wèi)中;向家坡滑坡穩(wěn)定性分析及動(dòng)態(tài)綜合治理研究[D];重慶大學(xué);2007年

9 劉永前;大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2007年

10 董淑強(qiáng);北京同步輻射裝置穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立與生物大分子的小角散射研究[D];蘭州大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉楊;基于Cortex-M3的無線脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2013年

2 呂春玲;無創(chuàng)脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

3 姚峰;基于近紅外光譜法無創(chuàng)脈搏血氧飽和度檢測(cè)[D];山西大學(xué);2010年

4 徐偉;反射式脈搏血氧飽和度信號(hào)檢測(cè)與分析系統(tǒng)[D];蘭州理工大學(xué);2012年

5 周青;強(qiáng)噪聲背景下的脈搏血氧飽和度檢測(cè)[D];山東大學(xué);2011年

6 包曉江;基于PXI總線的SpO_2功能測(cè)試系統(tǒng)的研究和開發(fā)[D];南京理工大學(xué);2008年

7 馮奇;基于MSP430超低功耗處理器的監(jiān)護(hù)儀脈搏血氧模塊[D];電子科技大學(xué);2006年

8 高遵伯;基于DSP的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x的研制[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

9 徐勇;非侵入式脈搏血氧檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2008年

10 張艷麗;基于Cortex-M3的電導(dǎo)鹽密儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：無創(chuàng)血氧飽和度的測(cè)量及無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：244958