基于PVDF壓電薄膜的無(wú)線脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于PVDF壓電薄膜的無(wú)線脈搏波檢測(cè)系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:人體脈搏波波中含有豐富的人體生理病理信息,自古以來(lái)一直受到中外醫(yī)學(xué)工作者的重視。脈搏波產(chǎn)生于心臟的周期性搏動(dòng),沿著血液流動(dòng)的血管路徑傳播,傳播過(guò)程中脈搏波會(huì)受到各種血管和血液條件影響,進(jìn)而形成不同的波形,因此我們可從脈搏波波形提取出人體心血管系統(tǒng)的生理參數(shù)信息,從而對(duì)人體的健康情況進(jìn)行評(píng)估。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,脈搏波的獲取方式從傳統(tǒng)的人工脈診發(fā)展為使用各種類型的脈搏傳感器來(lái)獲取波形,不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈搏波的定量采集,而且減少了人工診斷中人為因素帶來(lái)的誤差。在各型脈搏波傳感器中,使用偏聚二氟乙烯(PVDF)材料制成的傳感器具有良好的柔韌性和較高的靈敏度,可以無(wú)創(chuàng)地得到高精度的脈搏波數(shù)據(jù)。目前市場(chǎng)上的脈搏波傳感器或脈象檢測(cè)系統(tǒng),雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏波的采集,但是所使用的傳感器以剛性為主,不便于隨身佩戴,同時(shí)系統(tǒng)多采用有線數(shù)據(jù)連接,使得使用者無(wú)法采集到運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下脈搏波的變化情況。為了解決上述問(wèn)題,本文基于高靈敏度的PVDF薄膜,設(shè)計(jì)完成了可以較好地貼合皮膚的柔性脈搏傳感器,并配合相應(yīng)的后端信號(hào)處理電路、單片機(jī)模塊和藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈搏波的高精度實(shí)時(shí)采集和無(wú)線發(fā)送,經(jīng)醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)實(shí)測(cè),可以較好地采集得到脈搏波數(shù)據(jù)。脈搏波的終端顯示界面使用Labview軟件設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)脈搏波的實(shí)時(shí)顯示并對(duì)相關(guān)脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和回放。本文使用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)了不同取脈壓力下波形幅度的變化情況,實(shí)測(cè)結(jié)果與模型相符。此外,本文研究了不同濾波方法對(duì)脈搏波波形的去噪聲效果,使用小波濾波得到了最優(yōu)的低噪聲脈搏波波形。最后,本文對(duì)脈搏波在不同運(yùn)動(dòng)后的變化情況進(jìn)行了分析,并采集了相關(guān)波形結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:脈搏波 偏聚二氟乙烯(PVDF) 藍(lán)牙傳輸 信號(hào)濾波
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R443
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-25
- 1.1 課題的研究背景及意義9-10
- 1.2 脈搏波的建模與仿真10-16
- 1.2.1 血管建模10-13
- 1.2.2 脈搏波的電學(xué)仿真13-16
- 1.3 脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)的研究進(jìn)展16-20
- 1.3.1 脈搏傳感器進(jìn)展17-20
- 1.3.2 脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)研究進(jìn)展20
- 1.4 脈搏波的頻域和時(shí)域分析20-23
- 1.4.1 脈搏波的時(shí)域分析20-23
- 1.4.2 脈搏波的頻域分析23
- 1.4.3 脈搏波的小波分析23
- 1.5 論文研究的主要內(nèi)容及文章安排23-25
- 第二章 PVDF壓電薄膜工作原理25-29
- 2.1 壓電效應(yīng)原理25-26
- 2.2 聚偏二氟乙烯(PVDF)壓電薄膜材料26-27
- 2.3 壓電薄膜的醫(yī)學(xué)應(yīng)用27-28
- 2.3.1 壓電血壓計(jì)27
- 2.3.2 壓電微音器27-28
- 2.3.3 壓電助聽(tīng)器28
- 2.3.4 檢測(cè)牙齒咬合力的傳感器28
- 2.4 小結(jié)28-29
- 第三章 基于脈搏波的心血管參數(shù)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)29-35
- 3.1 監(jiān)測(cè)心血管參數(shù)的意義29-30
- 3.2 心血管參數(shù)的常規(guī)檢測(cè)方法30-31
- 3.2.1 血壓值測(cè)量30
- 3.2.2 心臟參數(shù)測(cè)量30-31
- 3.2.3 血管信息測(cè)量31
- 3.3 利用無(wú)創(chuàng)脈搏波提取心血管參數(shù)31-34
- 3.3.1 血壓信息的提取31-33
- 3.3.2 血流信息的提取33-34
- 3.3.3 血管信息的提取34
- 3.4 小結(jié)34-35
- 第四章 基于PVDF薄膜的無(wú)線脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)35-63
- 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述35-36
- 4.2 壓電薄膜傳感器設(shè)計(jì)36-39
- 4.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)39-45
- 4.4 單片機(jī)軟件程序45-47
- 4.4.1 MSP430F149介紹45-46
- 4.4.2 軟件程序設(shè)計(jì)46-47
- 4.5 上位機(jī)終端程序47-51
- 4.5.1 Labview軟件技術(shù)47-48
- 4.5.2 藍(lán)牙虛擬串口軟件48-49
- 4.5.3 Labview程序設(shè)計(jì)49-51
- 4.6 不同取脈壓力對(duì)脈搏波的影響51-54
- 4.6.1 取脈壓力變化下的血管模型51-53
- 4.6.2 不同取脈壓力下的實(shí)測(cè)結(jié)果53-54
- 4.7 檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)54-56
- 4.8 使用小波變換方法對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)去噪56-61
- 4.8.1 脈搏波信號(hào)中噪聲的來(lái)源56-57
- 4.8.2 使用不同方法對(duì)脈搏波信號(hào)去噪效果對(duì)比57-60
- 4.8.3 使用小波去噪方法對(duì)脈搏波波形進(jìn)行處理60-61
- 4.9 小結(jié)61-63
- 第五章 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下脈搏波的檢測(cè)63-67
- 5.1 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心血管參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)意義63
- 5.2 運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下心血管參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的生理機(jī)制63-64
- 5.3 不同運(yùn)動(dòng)對(duì)脈搏波影響的實(shí)測(cè)結(jié)果64-66
- 5.4 小結(jié)66-67
- 第六章 總結(jié)與展望67-70
- 6.1 論文工作總結(jié)67-68
- 6.2 展望68-70
- 參考文獻(xiàn)70-73
- 碩士期間發(fā)表論文73-74
- 致謝74
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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本文關(guān)鍵詞:基于PVDF壓電薄膜的無(wú)線脈搏波檢測(cè)系統(tǒng),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):446793
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