發(fā)布時(shí)間：2020-05-26 23:20

【摘要】：人體血紅蛋白濃度是一項(xiàng)重要的身體健康指標(biāo),尤其在身體健康狀態(tài)評(píng)估及疾病預(yù)測(cè)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域起著關(guān)鍵的作用。臨床中主要采用有創(chuàng)檢測(cè),這種方法不能實(shí)現(xiàn)對(duì)血紅蛋白濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),且患者體驗(yàn)效果差。而無(wú)創(chuàng)檢測(cè)可以很好地解決以上的問(wèn)題。本研究以豐富和完善無(wú)創(chuàng)血紅蛋白濃度檢測(cè)理論研究為目的,依據(jù)光電容積脈搏波技術(shù)和修正的朗伯比爾定律等相關(guān)理論,采用雙波長(zhǎng)反射式方法,設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)血紅蛋白濃度的無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備。本研究設(shè)計(jì)的硬件部分主要由STM32F407最小系統(tǒng)、PPG信號(hào)采集模塊、TFTLCD顯示模塊、電源管理模塊以及SD卡存儲(chǔ)模塊組成,其中PPG信號(hào)采集模塊使用MAX30100傳感器采集PPG信號(hào)。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括采用UCOS-III實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、利用STemWin進(jìn)行圖形界面設(shè)計(jì)、軟件濾波、PPG信號(hào)特征參數(shù)提取。同時(shí),利用該硬件設(shè)備完成93組實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)采集,為之后的研究提供可靠的數(shù)據(jù)。針對(duì)血紅蛋白檢測(cè)模型方面的研究,首先,采用HHT自適應(yīng)濾波算法對(duì)采集的原始PPG信號(hào)進(jìn)行濾波處理,然后利用微分法,實(shí)現(xiàn)PPG特征參數(shù)提取,并使用RELIEFF和PCA算法,對(duì)提取的特征參數(shù)進(jìn)行篩選。最后,將篩選出的特征參數(shù)作為輸入,并將MISSION血紅蛋白分析儀檢測(cè)的血紅蛋白濃度作為目標(biāo)值,使用PLS構(gòu)建血紅蛋白檢測(cè)模型。研究中,將62組實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,31組實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)作為校驗(yàn)集,測(cè)得的相關(guān)系數(shù)為0.88,均方差為0.44g/d L。為驗(yàn)證無(wú)創(chuàng)血紅蛋白監(jiān)測(cè)設(shè)備性能,在本研究中,對(duì)16名志愿者分別使用本研究設(shè)計(jì)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)設(shè)備和微創(chuàng)MISSION血紅蛋白分析儀進(jìn)行血紅蛋白檢測(cè),得到16組對(duì)比數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行分析,得到相關(guān)系數(shù)0.88,均方差1.58g/dL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本研究建立的血紅蛋白檢測(cè)模型和血紅蛋白檢測(cè)設(shè)備在一定程度上能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)血紅蛋白濃度,且具有良好的穩(wěn)定性;對(duì)實(shí)現(xiàn)臨床無(wú)創(chuàng)血紅蛋白檢測(cè)研究具有重要意義。
【圖文】：

a 圖 HemoCue Hb 201+檢測(cè)系統(tǒng) b 圖 HemoCue Hb 301圖 1.1 瑞士的 HemoCue 檢測(cè)儀化學(xué)方法國(guó)內(nèi)對(duì)于血紅蛋白濃度檢測(cè)的方法，以濕式方法為主，倘若采集樣本數(shù)過(guò)于龐大，將嚴(yán)重影響血紅蛋白濃度檢問(wèn)題，發(fā)明了采用化學(xué)試紙代替檢測(cè)溶液的方法。即具蛋白檢測(cè)儀，該類(lèi)設(shè)備以光學(xué)吸收反射原理和電化學(xué)原種方法需要人體采集的血液樣本滴到與設(shè)備相匹配的帶有血液樣本的試紙放到設(shè)備上進(jìn)行檢驗(yàn)。設(shè)備主要將 左右的綠光）照射試紙，根據(jù)接收的光的強(qiáng)弱判斷血通過(guò)血液樣本與試紙上的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后質(zhì)的濃度，依此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) Hb 濃度的檢測(cè)。該系統(tǒng)中首后將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，儀器設(shè)備根據(jù)電信號(hào)的強(qiáng)度白檢測(cè)方法相對(duì)于濕法檢測(cè)方法[13]， 能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急條

圖 1.2 Mission 血紅蛋白分析儀實(shí)物圖析方法研究的相關(guān)技術(shù)成熟較早，再加上近幾十年來(lái)，激光技術(shù)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得對(duì)血液的檢測(cè)從原本的試劑檢用設(shè)備—血液分析儀進(jìn)行檢測(cè)。到目前為止，血液分檢查的專(zhuān)用設(shè)備，同時(shí)也是醫(yī)生分析患者血液成分及。使用血液分析儀檢測(cè)的技術(shù)已經(jīng)趨于完善，已經(jīng)成種常規(guī)方法。血液分析儀檢測(cè)的主要內(nèi)容是確定血液動(dòng)血液分析儀的技術(shù)相對(duì)成熟，，在全球有名的醫(yī)療器瑞 BC-6800 全自動(dòng)分析儀[15]、Sysmex 的 XE-5000 全儀的領(lǐng)域中，性能表現(xiàn)較為出眾的是：日本 SYSM液分析儀。如圖 1.3 所示。該儀器采用核算熒光染色細(xì)胞進(jìn)行全面分析，該儀器能夠?qū)Χ鄠�(gè)樣本實(shí)現(xiàn)快速
【學(xué)位授予單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R446.1

【參考文獻(xiàn)】

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