面向运动过程的血氧饱和度提取算法研究
发布时间：2021-03-09 14:20
血氧饱和度（SpO2）指的是血液中与氧气结合的氧合血红蛋白（HbO2）的含量与还原血红蛋白（Hb）总体含量的百分比,也可以表示为血液中氧气的含量,它是表征人体心肺功能及循环系统健康程度的重要生理参数[1]。但是受到运动过程中的噪声干扰,测量的血氧饱和度往往会存在较大的误差。为此,本文分析了噪声的来源及特点,并针对性地提出了面向运动过程的血氧饱和度提取算法。在人体运动时,由于光电容积脉搏波（Photoplethysmography,PPG）信号受到运动伪差（Motion Artifact,MA）及血管舒张等因素的影响[2],如何从中提取到正确的血氧饱和度一直以来是一个研究难题。通过对几种不同的滤波算法的调研及实现后,采用离散小波变换,可以将光电容积脉搏波信号分解为不同层次的小波系数,再针对包含有脉搏信号成分的小波系数运用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的方法来去除脉搏波信号中的运动伪差;针对非平稳性信号,采用自适应滤波算法,它的优点是可以根据外界环境的改...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的指端脉搏波
第一章 绪论的血氧仪成本高昂、无法携带、只适用于医院的临床检测，和度具有较强的实用价值及广阔的市场前景。利用光电容积血氧饱和度检测仪，由于其操作方便，价格较低，具有便携完成仪器的校正，作为一种检测血氧饱和度的便捷方法，如及，并主要应用于手术室、病房和睡眠监测等各种场合。
图 1.3 指夹式血氧仪波信号极易受到外界干扰，包括自然光、工频运动伪差是对测量血氧饱和度影响最大的因素光路受到运动的影响而发生变化，导致检测到移。运动伪差可根据人的活动分为周期性运动、跑步、写字等有规律的肢体运动带来的运动号会受到周期性的低频大能量运动干扰，导致脉主要是指日常活动。这时的运动成分较复杂，能同程度的干扰。运动伪差造成的干扰会导致采波变换进行去噪，为此，需要专门针对运动伪伪差，可以从改善硬件适应性、提高算法去噪及测量方式，在理论上，如果在运动过程中检则测得的光电容积脉搏波信号强度会衰减但不会
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于反射式光电传感器的智能心率腕表[J]. 赵志勇,李涵,陈东月,潘琨慧. 无线互联科技. 2014(05)
[2]一种光电反射式脉搏血氧监测方法[J]. 刘广伟,毛陆虹,谢生,孟庆斌,张庆荣. 光电子.激光. 2014(03)
[3]光电容积脉搏波的临床应用研究及进展[J]. 朱娟,张列亮,徐磊. 中华临床医师杂志(电子版). 2013(22)
[4]小波变换与形态学运算相结合的脉搏波检测算法[J]. 张彬,张业宏,李明彩. 电子测量技术. 2011(06)
[5]监护仪中血氧饱和度监测的原理、意义及影响因素[J]. 孙筠. 医疗装备. 2010(05)
[6]反射式血氧饱和度无创检测的实验研究[J]. 于巍,古庆恩,姚翔,梁妃学,邓亲恺. 医疗卫生装备. 2007(10)
[7]基于MSP430超低功耗处理器的监护仪脉搏血氧模块[J]. 冯奇. 中国仪器仪表. 2006(03)
[8]无损伤血氧饱和度测量的研究[J]. 谭小丹,邓亲恺,陈亚明. 中国医学物理学杂志. 1999(02)
博士论文
[1]新型光子晶体光纤气体传感器研究[D]. 景磊.天津大学 2012
[2]基于光谱特性的高光谱图像压缩方法研究[D]. 陈雨时.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于PPG信号的运动状态下心率检测[D]. 黄海诚.东南大学 2016
[2]可穿戴心电监测装置设计与实现[D]. 牛群.哈尔滨工业大学 2016
[3]便携式多参数智能医疗系统的设计[D]. 苏帅.北京理工大学 2016
[4]基于瞬变应激理论的工厂休憩场所设计策略研究[D]. 李训智.重庆大学 2015
[5]一种基于SVM的多目标实时检测算法[D]. 曹炼强.华南理工大学 2014
[6]最小均方算法的改进及应用研究[D]. 王树成.华东交通大学 2013
[7]基于血管容积变化的血氧饱和度检测系统设计[D]. 李爱娟.内蒙古大学 2012
[8]穿戴式抗运动干扰血氧饱和度监测技术研究[D]. 龚渝顺.第三军医大学 2012
[9]反射式脉搏血氧动态监测系统的设计及关键技术研究[D]. 戴仲岩.中南大学 2012
[10]基于光电容积脉搏波的人体生理指数检测算法研究与实现[D]. 李学波.东北大学 2011
本文编号：3072992
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的指端脉搏波
第一章 绪论的血氧仪成本高昂、无法携带、只适用于医院的临床检测，和度具有较强的实用价值及广阔的市场前景。利用光电容积血氧饱和度检测仪，由于其操作方便，价格较低，具有便携完成仪器的校正，作为一种检测血氧饱和度的便捷方法，如及，并主要应用于手术室、病房和睡眠监测等各种场合。
图 1.3 指夹式血氧仪波信号极易受到外界干扰，包括自然光、工频运动伪差是对测量血氧饱和度影响最大的因素光路受到运动的影响而发生变化，导致检测到移。运动伪差可根据人的活动分为周期性运动、跑步、写字等有规律的肢体运动带来的运动号会受到周期性的低频大能量运动干扰，导致脉主要是指日常活动。这时的运动成分较复杂，能同程度的干扰。运动伪差造成的干扰会导致采波变换进行去噪，为此，需要专门针对运动伪伪差，可以从改善硬件适应性、提高算法去噪及测量方式，在理论上，如果在运动过程中检则测得的光电容积脉搏波信号强度会衰减但不会
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于反射式光电传感器的智能心率腕表[J]. 赵志勇,李涵,陈东月,潘琨慧. 无线互联科技. 2014(05)
[2]一种光电反射式脉搏血氧监测方法[J]. 刘广伟,毛陆虹,谢生,孟庆斌,张庆荣. 光电子.激光. 2014(03)
[3]光电容积脉搏波的临床应用研究及进展[J]. 朱娟,张列亮,徐磊. 中华临床医师杂志(电子版). 2013(22)
[4]小波变换与形态学运算相结合的脉搏波检测算法[J]. 张彬,张业宏,李明彩. 电子测量技术. 2011(06)
[5]监护仪中血氧饱和度监测的原理、意义及影响因素[J]. 孙筠. 医疗装备. 2010(05)
[6]反射式血氧饱和度无创检测的实验研究[J]. 于巍,古庆恩,姚翔,梁妃学,邓亲恺. 医疗卫生装备. 2007(10)
[7]基于MSP430超低功耗处理器的监护仪脉搏血氧模块[J]. 冯奇. 中国仪器仪表. 2006(03)
[8]无损伤血氧饱和度测量的研究[J]. 谭小丹,邓亲恺,陈亚明. 中国医学物理学杂志. 1999(02)
博士论文
[1]新型光子晶体光纤气体传感器研究[D]. 景磊.天津大学 2012
[2]基于光谱特性的高光谱图像压缩方法研究[D]. 陈雨时.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于PPG信号的运动状态下心率检测[D]. 黄海诚.东南大学 2016
[2]可穿戴心电监测装置设计与实现[D]. 牛群.哈尔滨工业大学 2016
[3]便携式多参数智能医疗系统的设计[D]. 苏帅.北京理工大学 2016
[4]基于瞬变应激理论的工厂休憩场所设计策略研究[D]. 李训智.重庆大学 2015
[5]一种基于SVM的多目标实时检测算法[D]. 曹炼强.华南理工大学 2014
[6]最小均方算法的改进及应用研究[D]. 王树成.华东交通大学 2013
[7]基于血管容积变化的血氧饱和度检测系统设计[D]. 李爱娟.内蒙古大学 2012
[8]穿戴式抗运动干扰血氧饱和度监测技术研究[D]. 龚渝顺.第三军医大学 2012
[9]反射式脉搏血氧动态监测系统的设计及关键技术研究[D]. 戴仲岩.中南大学 2012
[10]基于光电容积脉搏波的人体生理指数检测算法研究与实现[D]. 李学波.东北大学 2011
本文编号：3072992
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