本文關(guān)鍵詞：基于波形分解算法的脈搏波傳播模型及其云端應(yīng)用探究

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【摘要】：以脈搏波檢測分析技術(shù)為代表的血流動(dòng)力學(xué)無創(chuàng)檢測技術(shù)由于其檢測方便快捷,可靠性高,長期以來作為心血管功能無創(chuàng)檢測的重要手段受到廣泛重視。隨著臨床領(lǐng)域?qū)Ω哐獕�、冠心病等心血管疾病研究的不斷深�?遠(yuǎn)程醫(yī)療對穿戴式設(shè)備檢測技術(shù)需求的不斷提高,也對脈搏波檢測及分析技術(shù)提出了更高的要求。目前臨床上廣泛應(yīng)用的脈搏波無創(chuàng)檢測方式主要包括壓力脈搏波檢測及光電容積脈搏波檢測。壓力脈搏波生理意義比較明確,但其對檢測操作人員及設(shè)備的要求較高,且所得數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及可重復(fù)性較低。光電容積脈搏波其檢測方便,穩(wěn)定性強(qiáng),便于長期測量,但其受微循環(huán)狀態(tài)影響,與心血管功能間相互作用機(jī)制尚不明確。鑒于此,本課題通過對上述兩種脈搏波中較為典型的橈動(dòng)脈壓力脈搏波及指端光電容積脈搏波主要成分形態(tài)進(jìn)行分析,建立了利用指端光電容積脈搏波重建橈動(dòng)脈壓力脈搏波的傳播模型,以充分利用兩者優(yōu)勢,使心血管功能無創(chuàng)檢測技術(shù)得以進(jìn)一步優(yōu)化。上述傳播模型建立過程中所采取的技術(shù)路線主要包括3項(xiàng)步驟。首先,通過對兩種脈搏波形態(tài)特征及生理意義的分析,確定了同時(shí)適合兩種脈搏波的波形含參表達(dá)式,該表達(dá)式各項(xiàng)參數(shù)可以分別反映脈搏波形中主波、反射波、重搏波的信息。并利用最小二乘法實(shí)現(xiàn)了對兩者高精度的曲線擬合及擬合特征參數(shù)的獲取。其次,通過對大量實(shí)測數(shù)據(jù)的分析對比,在對各特征參數(shù)的生理意義進(jìn)行了分析。并在此基礎(chǔ)上探討了表達(dá)式分解出的3種波形與其它分析方法在生理意義上的聯(lián)系。最后,本課題利用指端光電容積脈搏波各項(xiàng)參數(shù)及其它生理指標(biāo)分別建立了對應(yīng)橈動(dòng)脈壓力脈搏波各特征參數(shù)的回歸模型,并進(jìn)行了交叉驗(yàn)證。結(jié)果證實(shí)通過回歸模型可以在較高精度上實(shí)現(xiàn)對橈動(dòng)脈壓力脈搏波特征參數(shù)的估計(jì),并最終重建橈動(dòng)脈壓力脈搏波波形。通過這一方案,可以實(shí)現(xiàn)利用檢測技術(shù)較為成熟的光電容積脈搏波重建生理分析較為可靠的壓力脈搏波。同時(shí),對擬合特征參數(shù)生理意義的分析可以進(jìn)一步豐富現(xiàn)有的脈搏波分析方法。鑒于上述波形擬合及分解方法對計(jì)算性能的較高要求,本課題通過工程開發(fā)將上述模型部署于云端服務(wù)器并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù),以達(dá)到對各類便攜式設(shè)備的支持。論文最后通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的分析體會(huì),指出了血流動(dòng)力學(xué)無創(chuàng)檢測技術(shù)在未來移動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域的定位,為后續(xù)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的開發(fā)提供了一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：脈搏波 高斯擬合 逐步回歸 云端實(shí)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP301.6;R54
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章. 緒論10-18
• 1.1 本課題的研究背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線15-16
• 1.3.1 課題主要研究內(nèi)容15
• 1.3.2 主要技術(shù)路線15-16
• 1.4 論文各章節(jié)安排16-18
• 第2章. 波形分解算法的理論分析與工程實(shí)現(xiàn)18-22
• 2.1 壓力脈搏波與光電容積脈搏波18
• 2.2 脈搏波波形含參表達(dá)式的確定18-20
• 2.3 脈搏波波形擬合及特征提取20-21
• 2.4 波形分解算法的生理意義21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章. 脈搏波無創(chuàng)檢測實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)預(yù)處理22-28
• 3.1 實(shí)驗(yàn)對象的選擇及基本生理信息22
• 3.2 脈搏波檢測實(shí)驗(yàn)流程22-23
• 3.3 脈搏波實(shí)測信號的預(yù)處理23-25
• 3.3.1 脈搏信號調(diào)理與濾波23
• 3.3.2 脈搏波單波判別23-24
• 3.3.3 基線去除及波形歸一化24-25
• 3.4 脈搏波波形擬合及采集質(zhì)量評價(jià)25-27
• 3.4.1 波形擬合的參數(shù)設(shè)置25-26
• 3.4.2 波形質(zhì)量評價(jià)26-27
• 3.5 實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果27
• 3.6 本章小結(jié)27-28
• 第4章. 生理因素對脈搏波分解波參數(shù)的影響分析28-40
• 4.1 性別對脈搏波波形參數(shù)的影響28-30
• 4.2 年齡對脈搏波波形參數(shù)的影響30-33
• 4.3 血壓對脈搏波波形參數(shù)的影響33-36
• 4.4 BMI對脈搏波波形參數(shù)的影響36-38
• 4.5 本章小結(jié)38-40
• 第5章. 橈-指血流動(dòng)力學(xué)傳播模型的建立與驗(yàn)證40-50
• 5.1 橈-指間分解波參數(shù)關(guān)系的分析40-42
• 5.2 橈-指分解波參數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣的建立42-45
• 5.2.1 回歸方程自變量的選擇42-43
• 5.2.2 回歸方程的建立與選擇43-44
• 5.2.3 參數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣的建立及使用44-45
• 5.3 橈-指分解波參數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣的驗(yàn)證45-46
• 5.4 生理因素對脈搏波橈-指傳播過程的影響分析46-48
• 5.5 基于傳播模型與基于傳遞函數(shù)方法波形重建的比較48-49
• 5.6 本章小結(jié)49-50
• 第6章. 脈搏波傳播模型的云端實(shí)現(xiàn)50-58
• 6.1 云端實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與框架的選擇50-52
• 6.1.1 云端平臺(tái)與相關(guān)技術(shù)50
• 6.1.2 系統(tǒng)開發(fā)語言及框架的選擇50-52
• 6.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-56
• 6.2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)52
• 6.2.2 各模塊具體設(shè)計(jì)52-56
• 6.3 云端服務(wù)測試56-57
• 6.4 本章小結(jié)57-58
• 第7章. 互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)醫(yī)療58-62
• 7.1 互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)58-59
• 7.1.1 互聯(lián)網(wǎng)的基本特征與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的形成58
• 7.1.2 互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)思維的發(fā)展模式58
• 7.1.3 云計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用58-59
• 7.2 移動(dòng)醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展分析與體系構(gòu)想59-60
• 7.2.1 我國醫(yī)療系統(tǒng)現(xiàn)狀及基本假設(shè)59
• 7.2.2 移動(dòng)醫(yī)療的作用及局限59
• 7.2.3 移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)構(gòu)想59-60
• 7.3 脈搏波采集分析技術(shù)的定位60-61
• 7.4 本章小結(jié)61-62
• 總結(jié)與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐禮勝;杜尚杰;何殿寧;楊琳;;基于傳遞函數(shù)和指端脈搏波的橈動(dòng)脈脈搏波重建[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李洋;基于Internet的妊娠期高血壓疾病遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理系統(tǒng)[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：1090510