M3的无线脉搏血氧饱和度监测系统研究

发布时间：2017-02-23 15:15

  本文关键词：无创血氧饱和度的测量及无线监测系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

《上海交通大学》 2013年

基于Cortex-M3的无线脉搏血氧饱和度监测系统研究

刘杨  

【摘要】：血氧指标是反映人体生理状况的基本参数。血氧含量可以用还原血红蛋白浓度和含氧血红蛋白浓度来表征，是人体生理监测的重要指标。传统的血氧检测方法是有创的：取动脉血，测量动脉氧分压，并计算动脉血氧饱和度。尽管有创检测方法结果准确，但这种方法需动脉穿刺或者插管，病人有痛苦，并且不能连续进行监测，特别是对于危重患者或新生儿，经常取血是不现实的。无创动脉血氧饱和度检测方法是基于光电检测原理，通过检测光线通过血管，光线减弱后光吸收量的变化，并且消除其他干扰的影响求得血氧饱和度(SpO2)。该方法具有准确、安全、连续、实时、快捷及无损伤等优点，既适用于医院普通病房的监护，又适用于个人家庭监护。目前该方法是计算血氧饱和度采用最多的方法。 近些年来，随着无线传输技术的不断进步，无线血氧饱和度检测设备越来越受到关注。但目前用于实时血氧监控的无线技术还是处于起步阶段。 基于目前的发展状况，本文设计了一种基于ARM-cortexM3内核的、处理核心为STM32F103的脉搏血氧饱和度监测系统，利用无线收发一体芯片nRF24L01的模块ptr6100M构建一个无线监测平台。本文介绍了实时无线血氧监测系统的相关技术及总体设计方案，并详细介绍了各模块硬件设计及系统软件设计。整个系统由血氧模拟放大模块、血氧采集及数字处理模块、无线传输模块以及上位机软件模块四大部分组成。血氧模拟放大模块以STM32F103为核心处理器，由 STM32F103产生交替时序控制信号，分时段驱动红光(660nm)及红外光(940nm)发光二极管。光电二极管先将接收到的光信号转换为电流信号，再通过电阻将电流信号转换为电压信号。之后通过放大、滤波等步骤得到红光和红外光两路信号，，之后送入STM32F103的ADC，进行数字滤波处理，从而得出人体的血氧饱和度。之后通过无线模块发送到无线传感网络中。无线网络的监控站节点通过串口将数据传输到上位机，由上位机经过进一步处理后显示血氧波形和脉搏血氧数据，并将数据存入数据库中。 本文最后对无线脉搏血氧饱和度监测系统进行了调试与测试实验。得出该系统能准确采集血氧信号并进行数字处理。实验证明，本文的脉搏血氧饱和度监测系统的设计，很好地消除了噪音干扰，具有很高的测量精度。本文设计的无线平台，能实时、中短距离内监控病人的血氧变化，实验证明，本系统基本达到了预期的目的。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH772.2;TP274
【目录】：

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