基于腕部脉搏波的脉率变异性分析系统研究与设计
发布时间：2021-09-02 06:23
目前医院常规健康体检在进行动态心电HRV分析时需在受检者多个部位放置导联电极片紧贴身体,采集过程操作复杂且限制了用户的日常活动,并且人们对日常HRV检测的便捷性、舒适性提出了越来越高的要求。近年来,利用无创的光电方法感测组织血液容积变化来获取病理学特征受到广泛关注。国内外已经有大量实验研究表明对光电容积脉搏波信号（PhotoPlethysmoGraphy,PPG）进行变异性分析提取到脉率变异信号（Pulse Rate Variability,PRV）与心率变异性（Heart Rate Variability,HRV）具有高度一致性,基于此本课题设计一款基于腕部脉搏波的PRV分析系统,通过无线方式连接可穿戴采集装置与移动终端,实现对PRV参数的实时持续分析,方便快速地对心血管与精神压力疾病进行辅助诊断。本文首先阐述了脉搏波与PRV的关系,PRV是通过检测脉搏波形中逐次脉搏间期微小变化,转化为时序波形序列加以分析得到。然后通过脉搏波采集器完成腕部脉搏波收集及原始PPG数据的实时传输,以STM32L151为核心控制单元保持250Hz的采样率进行A/D转换获取脉搏数值,原始脉搏数值经蓝牙发送至...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
健康个体PRV信号图
脉搏采集部位选择在人体手腕处，手腕处的皮肤组织比较采用反射式测量方法。本设计采用了 SON7015 低功耗心率容积描记法感测人体脉动信号并加以提取，最后输出脉了高灵敏度感光集成电路及两个绿色 LED、低噪声前置放设备、智能手机、医疗机械等行业领域。绿光脉搏传感器器相比其优点如下：源供电，工作电压为 2.3~6V，工作电流小于 0.3mA，STM 2mm 1.05mm)。最适合测量脉搏波的 550nm 发光波长的绿光 LED，与红外测量敏感度增强，同时提高了输出端的信号噪声比。集成高科技纳米涂层环境光检测传感器，过滤不需要的光源干扰产生误判动作，准确度高，其光谱响应如图如 3.2 所
图 3.3 SON7015 外围电路图信号调制部分采用专门与心率传感器 SON7015 搭配使用 SON3130 集成运片，其中 SON3130 提供了宽动态范围的共模输入电压与输出电压摆幅，输入范围为 2.1~5.5V，信号增益带宽积 1MHz 时电流消耗仅为 60uA，采用绿色 TQF装。SON3130与SON7015共同构成的模拟脉搏波信号采集电路图如图3.4 所示路采集到的模拟信号在示波器上显示如图 3.5 所示。SON3130
【参考文献】：
期刊论文
[1]高血压合并糖尿病患者血压变异性与心率变异性的相关性[J]. 崔晓雪,成忠,顾晔. 中国动脉硬化杂志. 2018(06)
[2]基于人脸视频的光电容积脉搏波信号获取与处理[J]. 雷恒波,郭友达,莫镜清,徐雅洁,邢晓曼,孙明山. 中国医学物理学杂志. 2016(11)
[3]全球智能可穿戴设备发展动态[J]. 陆亚鹏,张彦坤. 世界电信. 2016(04)
[4]心电图预测冠心病恶性心律失常的常见指标及临床意义[J]. 刘潘虹,苏晓灵. 中西医结合心血管病电子杂志. 2016(13)
[5]基于Android的心电检测系统设计与实现[J]. 王烨,王浩任,黄亦翔,刘成良. 机电一体化. 2016(03)
[6]经验模态分解和小波变换的连续血压测量[J]. 刘彦伟,朱健铭,梁永波,陈真诚. 计算机仿真. 2015(11)
[7]心率变异性自回归模型分析中确定最佳阶数的方法研究[J]. 柴晓珂,王步青,张政波,王卫东. 生物医学工程学杂志. 2015(05)
[8]心电图对功能性心血管疾病自主神经功能评价的意义[J]. 刘丽萍,王成. 中华实用儿科临床杂志. 2015 (01)
[9]谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计[J]. 白杨,杨家强,曾争. 浙江大学学报(工学版). 2013(01)
[10]n-of-N数据流模型上高效概率Skyline计算[J]. 杨永滔,王意洁. 软件学报. 2012(03)
博士论文
[1]动态脉搏信号检测与脉率变异性实时分析方法研究[D]. 丑永新.兰州理工大学 2015
硕士论文
[1]心率变异性对优秀男子赛艇运动员赛前不同训练阶段身体机能状态监控的研究[D]. 马涛.上海体育学院 2017
[2]情绪的生理特征及特征变异性研究[D]. 石红玉.山东大学 2017
[3]六分钟步行训练对慢性心衰患者自主神经功能的影响[D]. 刘小丽.山西医科大学 2014
[4]脉率变异性替代心率变异性的可行性分析[D]. 于恩泽.东北大学 2014
[5]基于光电容积脉搏波的心率变异度检测方法研究[D]. 黄丽卿.北京工业大学 2013
[6]心电脉搏相关性及其信息融合方法研究[D]. 孙松松.兰州理工大学 2012
[7]基于脉搏信号的视觉疲劳和亚健康关系研究[D]. 毛蕴娟.兰州理工大学 2010
本文编号：3378490
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
健康个体PRV信号图
脉搏采集部位选择在人体手腕处，手腕处的皮肤组织比较采用反射式测量方法。本设计采用了 SON7015 低功耗心率容积描记法感测人体脉动信号并加以提取，最后输出脉了高灵敏度感光集成电路及两个绿色 LED、低噪声前置放设备、智能手机、医疗机械等行业领域。绿光脉搏传感器器相比其优点如下：源供电，工作电压为 2.3~6V，工作电流小于 0.3mA，STM 2mm 1.05mm)。最适合测量脉搏波的 550nm 发光波长的绿光 LED，与红外测量敏感度增强，同时提高了输出端的信号噪声比。集成高科技纳米涂层环境光检测传感器，过滤不需要的光源干扰产生误判动作，准确度高，其光谱响应如图如 3.2 所
图 3.3 SON7015 外围电路图信号调制部分采用专门与心率传感器 SON7015 搭配使用 SON3130 集成运片，其中 SON3130 提供了宽动态范围的共模输入电压与输出电压摆幅，输入范围为 2.1~5.5V，信号增益带宽积 1MHz 时电流消耗仅为 60uA，采用绿色 TQF装。SON3130与SON7015共同构成的模拟脉搏波信号采集电路图如图3.4 所示路采集到的模拟信号在示波器上显示如图 3.5 所示。SON3130
【参考文献】：
期刊论文
[1]高血压合并糖尿病患者血压变异性与心率变异性的相关性[J]. 崔晓雪,成忠,顾晔. 中国动脉硬化杂志. 2018(06)
[2]基于人脸视频的光电容积脉搏波信号获取与处理[J]. 雷恒波,郭友达,莫镜清,徐雅洁,邢晓曼,孙明山. 中国医学物理学杂志. 2016(11)
[3]全球智能可穿戴设备发展动态[J]. 陆亚鹏,张彦坤. 世界电信. 2016(04)
[4]心电图预测冠心病恶性心律失常的常见指标及临床意义[J]. 刘潘虹,苏晓灵. 中西医结合心血管病电子杂志. 2016(13)
[5]基于Android的心电检测系统设计与实现[J]. 王烨,王浩任,黄亦翔,刘成良. 机电一体化. 2016(03)
[6]经验模态分解和小波变换的连续血压测量[J]. 刘彦伟,朱健铭,梁永波,陈真诚. 计算机仿真. 2015(11)
[7]心率变异性自回归模型分析中确定最佳阶数的方法研究[J]. 柴晓珂,王步青,张政波,王卫东. 生物医学工程学杂志. 2015(05)
[8]心电图对功能性心血管疾病自主神经功能评价的意义[J]. 刘丽萍,王成. 中华实用儿科临床杂志. 2015 (01)
[9]谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计[J]. 白杨,杨家强,曾争. 浙江大学学报(工学版). 2013(01)
[10]n-of-N数据流模型上高效概率Skyline计算[J]. 杨永滔,王意洁. 软件学报. 2012(03)
博士论文
[1]动态脉搏信号检测与脉率变异性实时分析方法研究[D]. 丑永新.兰州理工大学 2015
硕士论文
[1]心率变异性对优秀男子赛艇运动员赛前不同训练阶段身体机能状态监控的研究[D]. 马涛.上海体育学院 2017
[2]情绪的生理特征及特征变异性研究[D]. 石红玉.山东大学 2017
[3]六分钟步行训练对慢性心衰患者自主神经功能的影响[D]. 刘小丽.山西医科大学 2014
[4]脉率变异性替代心率变异性的可行性分析[D]. 于恩泽.东北大学 2014
[5]基于光电容积脉搏波的心率变异度检测方法研究[D]. 黄丽卿.北京工业大学 2013
[6]心电脉搏相关性及其信息融合方法研究[D]. 孙松松.兰州理工大学 2012
[7]基于脉搏信号的视觉疲劳和亚健康关系研究[D]. 毛蕴娟.兰州理工大学 2010
本文编号：3378490
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