近年來,人們的生活節(jié)奏越來越快,導(dǎo)致日常生活方式和飲食不規(guī)律,這些不良習(xí)慣導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著提高。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國心血管疾病的死亡率位居各種疾病之首,高于腫瘤及其他疾病。在心血管病常見的危險(xiǎn)因素中,高血壓是最常見的慢性疾病,但目前我國主流的血壓測量裝置相對(duì)較為笨重,且充氣袖帶式的測量裝置使用體驗(yàn)不佳,如若需要多次測量時(shí),由于血管受到擠壓,極有可能遇到測量不準(zhǔn)等情況。本文在分析原有脈搏傳導(dǎo)時(shí)間測量血壓的方法的基礎(chǔ)上,提出一種基于脈搏波的新型連續(xù)血壓檢測系統(tǒng),系統(tǒng)綜合了脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間,脈搏波特征值和波形特征等重要生理指標(biāo),克服了原有脈搏傳導(dǎo)時(shí)間測量舒張壓不準(zhǔn)的問題。本文主要從連續(xù)血壓測量的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)、輕便小巧的硬件設(shè)計(jì)、生理信號(hào)的分析與處理和血壓診斷算法四方面進(jìn)行闡述。首先,本文從脈搏波信號(hào)及心電信號(hào)的產(chǎn)生原理,脈搏波波形和心電波形所蘊(yùn)含的生理信息,脈搏波波速測量血壓的醫(yī)學(xué)研究背景三個(gè)方面闡述了基于脈搏波的連續(xù)血壓測量的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)。其次,本文根據(jù)連續(xù)血壓測量的原理及生理信號(hào)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了脈搏波信號(hào)和心電信號(hào)的采集電路、MCU控制電路,前級(jí)緩沖電路,差分放大電路,低通濾波電路,高通濾波電路,陷波濾波電路,二次放大電路等多個(gè)硬件模塊,達(dá)到濾波和信號(hào)放大的效果,獲取了連續(xù)血壓測量所需要的脈搏波信號(hào)和心電信號(hào)。再次,在軟件系統(tǒng)中,利用小波變換消除耦合進(jìn)正常頻率內(nèi)的基線漂移干擾信號(hào),并對(duì)脈搏波和心電信號(hào)的各個(gè)生理信息特征點(diǎn)進(jìn)行了逐一檢測。在脈搏波的分析中,本文結(jié)合實(shí)例,提出脈搏波波形檢測的概念及相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo),消除非典型脈搏波波形對(duì)后續(xù)血壓測量造成的影響,從而間接提高了測量的準(zhǔn)確度。最后,根據(jù)脈搏波速估算血壓的缺點(diǎn)及計(jì)算出的生理信號(hào)特征點(diǎn)及特征值,結(jié)合測得的樣本數(shù)據(jù),通過逐步回歸方程的方式,建立了新型血壓的估算模型。并通過兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明新型血壓測量模型相較原有的脈搏波速測量舒張壓的方法準(zhǔn)確率提升了51.3%,且測量誤差范圍符合AAMI標(biāo)準(zhǔn),證明本系統(tǒng)測量連續(xù)血壓具有良好的可行性。本文設(shè)計(jì)的基于脈搏波的連續(xù)血壓測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)了輕便小巧的硬件電路系統(tǒng),能夠高質(zhì)量的采集人體的脈搏波信號(hào)和心電信號(hào),能對(duì)兩者的生理信號(hào)進(jìn)行有效濾波,特征值檢測,并結(jié)合實(shí)例提出了脈搏波波形的評(píng)價(jià)指標(biāo)及診斷標(biāo)準(zhǔn),并改進(jìn)原有脈搏波速法測量舒張壓結(jié)果不準(zhǔn)確的弊端,提出新型連續(xù)血壓測量模型。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明,新型血壓測量模型相較原有的脈搏波速測量血壓的方法,在測量的準(zhǔn)確率上有明顯的提高,證明本系統(tǒng)測量連續(xù)血壓具有良好的可行性。
【學(xué)位單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH776
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 當(dāng)前研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聽診法
        1.2.2 示波法
        1.2.3 脈搏波特征參數(shù)測定法
        1.2.4 脈搏波速測量法
    1.3 研究意義
    1.4 論文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 論文的章節(jié)安排
第2章 脈搏波測量血壓的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.1 脈搏信號(hào)和心電信號(hào)介紹
        2.1.1 脈搏波的產(chǎn)生
        2.1.2 脈搏波傳播的影響因素
    2.2 脈搏信號(hào)和心電信號(hào)波形分析
        2.2.1 典型脈搏波的波形特征
        2.2.2 脈搏信號(hào)特征分析
        2.2.3 典型心電信號(hào)的波形特征
    2.3 連續(xù)測量血壓的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于脈搏波的實(shí)時(shí)血壓測量硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)框架概述
        3.1.1 系統(tǒng)整體框架概述
        3.1.2 系統(tǒng)硬件電路的組成
        3.1.3 電路板實(shí)物圖
    3.2 信號(hào)采集模塊
        3.2.1 脈搏波信號(hào)的采集
        3.2.2 心電信號(hào)的采集
    3.3 信號(hào)處理電路模塊
        3.3.1 前級(jí)緩沖電路
        3.3.2 差分放大電路
        3.3.3 低通濾波器電路
        3.3.4 高通濾波器電路
        3.3.5 陷波濾波器電路
        3.3.6 二次放大電路
    3.4 MCU模塊及藍(lán)牙模塊
        3.4.1 MCU控制模塊
BC417藍(lán)牙模塊'>        3.4.2 CSR_BC417藍(lán)牙模塊
    3.5 本章小結(jié)
第4章 生理信號(hào)的分析與處理
    4.1 軟件系統(tǒng)框架概述
    4.2 基于小波變換去除信號(hào)基線漂移
        4.2.1 小波變換介紹
        4.2.2 小波濾波常見方法
        4.2.3 小波變換去除信號(hào)基線漂移原理
        4.2.4 小波變換去除信號(hào)基線漂移效果
    4.3 基于小波的脈搏波特征點(diǎn)檢測
        4.3.1 小波變換檢測特征點(diǎn)原理
        4.3.2 小波變換檢測特征點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 脈搏波形檢測
    4.5 本章小結(jié)
第5章 血壓診斷算法研究
    5.1 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間測量方法
    5.2 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間估算血壓原理
    5.3 利用回歸方程建立新型血壓測量模型
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        5.3.3 實(shí)驗(yàn)流程
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.5 逐步回歸方程基本原理
        5.3.6 逐步回歸方程建立
        5.3.7 新型血壓測量模型
    5.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)器材
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.4.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866015