基于智能手机的脉搏信号检测与监护系统
发布时间：2021-01-22 12:05
随着人口老龄化问题的加剧与生活节奏的加快,一些不健康的饮食习惯、生活方式与较大的社会生活压力使得高血脂、冠心病、心绞痛、动脉硬化等心血管疾病成为多发病,且发病对象逐渐年轻化,严重威胁了人们的身体健康,对心血管疾病的预防已刻不容缓。脉搏是人体生命活动的重要指标,脉搏信号含有丰富的生理病理信息,与心血管疾病有密切关系。对脉搏信号的准确测量与分析,可有效地监测人体的健康状况,实现对心血管疾病的早期发现与早期预防。针对传统的脉诊仪体积大、价格昂贵、不便于携带的缺点与我国医疗资源短缺的社会问题,本文利用蓝牙通信与移动互联网传输技术设计实现了一种基于智能手机的脉搏信号检测与监护系统,通过智能手机控制测量人体脉搏信号,并远程传输到远程医疗中心并反馈分析结果,可对心血管疾病进行有效预防以及对身体健康状况进行有效监护。本文的研究成果包括以下几个方面:1、便携式脉搏传感节点设计。从低功耗、小体积、低成本的需求出发,对负责测量脉搏信号的脉搏传感节点进行了设计。硬件电路部分的设计包括红外发射管驱动电路、信号放大电路、滤波电路、MCU最小系统、电源管理模块。MCU控制程序包括定时器、串口、AD转换等部分,在MC...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉搏波形特征
01lnaaV IIV II 动脉血液容积变化率△Va/Va与通过该容积的光强变化率△I/I 成变化，透射光强将随之而变化。利用光电容积脉搏法测量人体的光照射在皮肤表面时，人体的血液与非血液组织会吸收一部分血以及人体其它组织（骨骼、血管、皮肤等）对光的吸收量基本光的吸收量是随血液容积而变化的。血液容积在心脏收缩舒张当心脏收缩时外周血管血容量多，光吸收量也大，检测到的光，正好相反，外周血管血容量少，检测到的光强度大。因此光能反映血液容积的搏动性变化，进而测量人体的脉搏信息。如的光信号转化成电信号，即可从光强的变化中监测出指端血液容积脉搏波描记法（PPG）的血流检测原理。
图 2-3 系统整体结构示意图.3.1 脉搏传感节点脉搏传感节点实现对人体脉搏信号采集的功能，所采集的信号经过放大滤波处，通过模数转换器（ADC）转换成数字信号，并将其通过蓝牙模块发送到智能手机搏传感节点采用红外光电检测法测量，相较于压力检测法而言，不需要额外的连与腕带等固定传感器的额外物件，体积小，便于携带。脉搏传感节点包括红外发及其驱动电路、光电传感器、信号放大电路、滤波电路、MCU 最小系统、电源模块以及蓝牙模块等结构。.3.2 蓝牙通信脉搏传感节点与智能手机之间采用蓝牙通信，蓝牙是一种近距离的无线通信技术有低功耗、智能化、低成本等特性。蓝牙技术的运用可使脉搏传感节点无需线缆实现与智能手机之间的交互，更能体现出传感节点的便捷性。随着蓝牙技术被广
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[2]互联网+医疗模式的初步探索[J]. 孙国强,由丽孪,陈思,王以朋. 中国数字医学. 2015(06)
[3]探讨脉搏容积波在监测血管阻力方面的应用[J]. 熊秋菊,彭玲,魏蔚,高博. 激光杂志. 2014(02)
[4]国内外移动互联网医疗应用现状及未来发展趋势探讨[J]. 汪鹏,吴昊. 中国数字医学. 2014(01)
[5]基于小波分析的脉搏波信号处理[J]. 徐洁. 电子设计工程. 2013(11)
[6]移动医疗的应用[J]. 吴民. 医学信息学杂志. 2012(11)
[7]脉搏血氧饱和度监测在心脏病术后患者的应用[J]. 钟秋红. 护理实践与研究. 2011(14)
[8]脉搏波的无创检测方式[J]. 王东明,张松,杨益民,李旭雯. 北京生物医学工程. 2010 (04)
[9]脉搏波信号分析用于动脉硬化诊断仪器的研究[J]. 李鹏飞,冯念伦. 中国医学装备. 2010(03)
[10]无线通信在医疗领域的应用[J]. 卜羽. 中国医疗设备. 2009(10)
博士论文
[1]时空域脉搏信号检测方法研究[D]. 杨力铭.兰州理工大学 2016
硕士论文
[1]基于超声脉搏波成像的颈动脉弹性成像方法研究[D]. 黄帅.深圳大学 2017
[2]基于移动医疗的脉搏和脑电信号模式分类与疾病预警研究[D]. 王磊.浙江大学 2013
[3]基于蓝牙4.0传输的Android手机心电监护系统[D]. 范晨灿.浙江大学 2013
[4]基于移动通信平台的人体生理参数监测系统研究[D]. 缪应广.吉林大学 2012
[5]嵌入式血液粘度无创检测系统的研究[D]. 王东明.北京工业大学 2012
[6]基于ARM9的便携式脉搏波分析诊断仪设计[D]. 马利娜.厦门大学 2009
[7]脉搏波分析方法及心血管功能参数检测系统的研究[D]. 刁越.北京工业大学 2005
本文编号：2993193
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉搏波形特征
01lnaaV IIV II 动脉血液容积变化率△Va/Va与通过该容积的光强变化率△I/I 成变化，透射光强将随之而变化。利用光电容积脉搏法测量人体的光照射在皮肤表面时，人体的血液与非血液组织会吸收一部分血以及人体其它组织（骨骼、血管、皮肤等）对光的吸收量基本光的吸收量是随血液容积而变化的。血液容积在心脏收缩舒张当心脏收缩时外周血管血容量多，光吸收量也大，检测到的光，正好相反，外周血管血容量少，检测到的光强度大。因此光能反映血液容积的搏动性变化，进而测量人体的脉搏信息。如的光信号转化成电信号，即可从光强的变化中监测出指端血液容积脉搏波描记法（PPG）的血流检测原理。
图 2-3 系统整体结构示意图.3.1 脉搏传感节点脉搏传感节点实现对人体脉搏信号采集的功能，所采集的信号经过放大滤波处，通过模数转换器（ADC）转换成数字信号，并将其通过蓝牙模块发送到智能手机搏传感节点采用红外光电检测法测量，相较于压力检测法而言，不需要额外的连与腕带等固定传感器的额外物件，体积小，便于携带。脉搏传感节点包括红外发及其驱动电路、光电传感器、信号放大电路、滤波电路、MCU 最小系统、电源模块以及蓝牙模块等结构。.3.2 蓝牙通信脉搏传感节点与智能手机之间采用蓝牙通信，蓝牙是一种近距离的无线通信技术有低功耗、智能化、低成本等特性。蓝牙技术的运用可使脉搏传感节点无需线缆实现与智能手机之间的交互，更能体现出传感节点的便捷性。随着蓝牙技术被广
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[2]互联网+医疗模式的初步探索[J]. 孙国强,由丽孪,陈思,王以朋. 中国数字医学. 2015(06)
[3]探讨脉搏容积波在监测血管阻力方面的应用[J]. 熊秋菊,彭玲,魏蔚,高博. 激光杂志. 2014(02)
[4]国内外移动互联网医疗应用现状及未来发展趋势探讨[J]. 汪鹏,吴昊. 中国数字医学. 2014(01)
[5]基于小波分析的脉搏波信号处理[J]. 徐洁. 电子设计工程. 2013(11)
[6]移动医疗的应用[J]. 吴民. 医学信息学杂志. 2012(11)
[7]脉搏血氧饱和度监测在心脏病术后患者的应用[J]. 钟秋红. 护理实践与研究. 2011(14)
[8]脉搏波的无创检测方式[J]. 王东明,张松,杨益民,李旭雯. 北京生物医学工程. 2010 (04)
[9]脉搏波信号分析用于动脉硬化诊断仪器的研究[J]. 李鹏飞,冯念伦. 中国医学装备. 2010(03)
[10]无线通信在医疗领域的应用[J]. 卜羽. 中国医疗设备. 2009(10)
博士论文
[1]时空域脉搏信号检测方法研究[D]. 杨力铭.兰州理工大学 2016
硕士论文
[1]基于超声脉搏波成像的颈动脉弹性成像方法研究[D]. 黄帅.深圳大学 2017
[2]基于移动医疗的脉搏和脑电信号模式分类与疾病预警研究[D]. 王磊.浙江大学 2013
[3]基于蓝牙4.0传输的Android手机心电监护系统[D]. 范晨灿.浙江大学 2013
[4]基于移动通信平台的人体生理参数监测系统研究[D]. 缪应广.吉林大学 2012
[5]嵌入式血液粘度无创检测系统的研究[D]. 王东明.北京工业大学 2012
[6]基于ARM9的便携式脉搏波分析诊断仪设计[D]. 马利娜.厦门大学 2009
[7]脉搏波分析方法及心血管功能参数检测系统的研究[D]. 刁越.北京工业大学 2005
本文编号：2993193
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