【摘要】：許多醫(yī)療保健應用需要使用心率信號的瞬時頻率,其可靠度和準確性至關重要�，F(xiàn)有的醫(yī)療行業(yè)中,主流的心功能檢測設備大都存在一個共同的缺陷:需要專業(yè)人員在專業(yè)的設備上進行繁瑣的操作,并且將電極直接安裝在患者身體的固定部位上。所以把心功能檢測設備進行改造,增強其便攜性和安裝的簡易性就成為了現(xiàn)在的主要問題。而近些年的研究發(fā)現(xiàn)心沖擊圖信號的運用可以有效的解決這一問題。提出了一種新的靈活算法來計算出心沖擊圖信號(BCG)中心跳尖峰間隔。實驗對象使用豎直靜坐姿勢,大幅減少了體動等人為造成的噪音。實驗所采用的數(shù)據(jù)由壓電式薄膜傳感帶獲取,并利用樹莓派來處理采集到的信號。由于采集到的信號當中存在有許多噪音干擾,所以使用了巴特沃斯濾波器來過濾噪音。信號處理中首先使用了窗口分析法,不需要像通常算法那樣先得出每個心跳尖峰的位置,而是直接通過窗口分析法計算得出心跳尖峰之間的間隔。處理的結果中依然存在部分異常點,準確率僅在90%左右,無法達到預期。后續(xù)又添加了高斯正態(tài)分布與中值濾波來消除噪音。最后通過實驗驗證了此次提出算法的正確性和可信度。實驗采用指夾式血氧儀采集的數(shù)據(jù)作為對照。在經(jīng)過幾種方法依次處理之后,得到的結果信號中異常值數(shù)量越來越少,整體信號趨勢與對照組擬合度也非常高,能夠很好的得出心跳尖峰間隔。因此,本次實驗數(shù)據(jù)采集和分析的結果表明,論文中提出的心跳尖峰間隔提取方法是可信度較高的一種處理方法,它能夠比較準確的計算出被檢測者的實時心率。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318;TN912.34
【圖文】：

、尿素等代謝終產(chǎn)物帶走，用以保證人體正常新陳代謝，維能檢測是一項利用現(xiàn)代科學技術結合了病理生理學與生理學康狀態(tài)，評價和診斷心血管疾病的技術。它主要用于研究心理功能，以及由心臟分泌的各種生物化學物質(zhì)對心臟造成的方法分為了兩種類別，一種為電生理功能的檢測，它包括了心磁圖等。另一種為泵生理功能的檢測，它包括了超聲心動。這些在臨床醫(yī)學中得到廣泛運用的心功能檢測技術均需要的人員來進行操作。雖然通過這些專業(yè)設備的檢測能夠準確生理指標，并且能夠根據(jù)這些指標準確的推斷出被檢測者的日常生活當中有很多心臟病患者往往是突然發(fā)病。在這種情心功能檢測技術便失去了作用。因此就有必要研究一種非臨中對患者的心臟功能進行實時檢測的技術。

在這個科技與經(jīng)濟飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，心血管疾病已經(jīng)嚴重影體健康，而大多數(shù)人很少能夠花費時間去關心自己的身體狀況。至 2017 年，中國的心血管疾病患者已經(jīng)逼近三億。當前心血管疾民的第一位死因，占據(jù)總死亡人數(shù)的 40%以上。因此心血管的健及相關疾病的診斷顯得尤為重要。擊圖（BCG）[2]是指一種對心臟跳動的震動強弱的測量方法。在人由于身體活動的需要，心臟會重復的跳動，通過把大量攜帶各種全身的各個部位來維持人體的正常機能。而心沖擊圖（BCG）圖表達這種重復的震動信號。它反映了由于心臟收縮與血液噴射以減速所產(chǎn)生的沖擊力而引起身體的活動。如圖 1-2 所示，圖中從個周期中各個不同的心動階段。在人體健康的情況下，可以檢測個心跳周期都具有一定的重復性。

圖 1-3 穿戴式采集設備（2）站姿采集設備Linear Technology 公司的 JimWilliams 于 1990 年首次使用電子秤進行了 BCG 量[28]。他建立了一個非常優(yōu)秀的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠以非常高的精確度去測量體重然而 BCG 信號卻成為了該系統(tǒng)中最大的噪音來源。這種站姿采集設備的主要優(yōu)勢在于被檢測者的體態(tài)是站立的，同時這也是這種設備最大的缺點。盡管站姿能夠證縱向測量的精準度，但是這同時也意味著被檢測到的信號非常容易受到運動干和地板震動的影響。由于患者的站立時間范圍最多在 30 到 60 秒之間，于是測量持續(xù)時間也就只能在這個范圍之內(nèi)，這對測量的持續(xù)時間造成了很大的限制。電秤在民眾范圍內(nèi)的普及程度非常廣泛，而且很多公司也正在改進和開發(fā)全新的更智能的電子秤�；颊呒幢阍诩抑幸材軌蛲ㄟ^使用電子秤來監(jiān)測自己的心臟功能狀態(tài)這就成為了站姿采集設備相較于其他設備的最大的優(yōu)勢[29]�？紤]到了這種潛在的

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 王旭;金晶晶;;基于體震信號的心率檢測裝置的設計與實現(xiàn)[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年11期

2 王國力,趙子嬰,白金星;PVdF壓電薄膜脈搏傳感器的研制[J];傳感技術學報;2004年04期

3 張宏金,楊軍,俞夢孫,吳鋒,王青青,徐先榮,陳同欣,趙顯亮,成奇明,周玉彬,金璋瑞,劉娟;微動敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)與多導睡眠圖的比較研究[J];實用診斷與治療雜志;2004年06期

本文編號：2757358