便携式多功能空气波压力治疗仪的研究与设计

发布时间：2020-04-19 19:15

【摘要】：目前,血栓性疾病成为病人致残和死亡的主要病因之一,其中下肢深静脉血栓的形成常继发于血管创伤、肢体骨折以及术后长期卧床和瘫痪的患者。临床对下肢深静脉血栓性疾病的治疗包括药物、手术和物理治疗,药物和手术均存在一定的风险,物理治疗的危害最小,逐渐成为研究的热点。本文以STM32微控制芯片为核心,将空气波压力治疗与无创连续血压测量相结合。利用脉冲宽度调制控制气泵对气囊进行间歇式地充气加压,压迫肢体肌肉收缩达到加强静脉血液回流的作用,实现对下肢深静脉血栓的物理治疗,通过数字滤波控制治疗时的气压精度。采集个体的心电信号和脉搏波信号,根据差分阈值法求出对应特征点,得到脉搏波传导时间,建立血压与脉搏波传导时间之间的数学模型。利用两者之间的线性方程,计算出对应的血压值。通过实验验证,空气波压力治疗仪工作时的气压精度符合设计要求,各个功能均正常,系统稳定,安全可靠。对于无创连续血压测量系统,由数学模型计算得到的血压值误差在合理的范围内,基本实现了血压的无创连续测量。
【图文】：

张力法,血压测量,动脉

压计使用多个传感器组成整列，同时在传感器的上方装有压力可调的气囊进行施逡逑压。该系统还配备了血压计校准系统，可以周期性校准再测量。整个测量原理如逡逑图２所示。逡逑ｒ逦＼逡逑ＡＩＲ邋ＣＨＡＭＢＥＲ逡逑ＳＫＩＮ邋ＳＵＲＦＡＣＥ逡逑Ｈｏｌｄ＊ｄｏｗｎ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ逦—逦逦逡逑ｆ邋，逦丨邋ＩＰＰ邋ＴＱＡＭＱｍｉｒＦＲ逡逑图２．２动脉张力法连续血压测量逡逑Ｆｉｇ２．２邋Ｔｏｎｏｍｅｔｒｙ邋ｂｌｏｏｄ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ邋ｍｏｎｉｔｏｒ逡逑２．３．２．２光电容积法逡逑１９７３年，Ｐｅｎａｚ根据容积补偿法原理发明了通过指尖光电容积法测量动脉血逡逑压［２（）］。通过预设参考压力值使得动脉处于去负荷状态，此时外部施加压力等于逡逑血管中的动脉压力，血管直径不会因压力波动而发生变化，血管保持恒定容积的逡逑状态，要使动脉血管内的容积处于去负荷的状态，，而对于动脉血管内容积的变化逡逑主要受动脉内压的影响，因此采用一个伺服系统进行容积补偿。保证袖带内的压逡逑力等于动脉血管的内压，这时通过传感器测到的袖带压力值即为动脉血压，但是逡逑此方法需使用袖带加压

心电图,脉搏,测量原理,脉搏波

择采集心电信号和另一远心点的每搏脉搏波信号，计算两者之间的脉搏波传导时逡逑间。本文设计的无创连续血压测量方法，正是利用心电信号和指尖脉搏波信号来逡逑测定脉搏传导时间，根据特征方程拟合被测者的血压，方法原理如图２．３所示。逡逑４ＰＷＴＴｔ？ｒｖ逦心电图逡逑图２．３脉搏传导时间测量原理图逡逑Ｆｉｇ邋２．３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｕｌｓｅ邋ｗａｖｅ邋ｔｒａｎｓｉｔ邋ｔｉｍｅ邋ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ逡逑２．３．３．４脉搏波特征参数测量法逡逑通过主动脉记录脉搏波波形图时，快速充盈期开始形成降中峡，脉搏波中的逡逑降中峡与动脉血管的外周阻力呈正比关系，通过测定降中峡的相对高度就能反映逡逑出动脉血管外周阻力的大小。对于脉搏波中出现的重搏波，它的相对高度则反映逡逑出动脉血管的顺应性，动脉血管的顺应性可以进一步反映出血管的硬化程度。逡逑Ｈ（ｌ＋ｔｓ／ｔｄ）反映出每搏心输出量的大小，其中Ｈ表示主波幅度，ｔｓ／ｔｄ表示的是脉搏逡逑波在收缩期和舒张期的时间变化之比，Ｈ（ｌ＋ｔｓ／ｔｄ）的值越大，对应个体的每搏心输逡逑出量的值就越大。１９９５年时胡章和等人对脉搏波的幅度变化和时间周期进行研逡逑宄，提取出与之相关的特征值，通过特征值来对孕妇的血压变化进行检测。到逡逑了邋１９９６年罗志昌等人又提出了新的脉搏波特征参数
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH77

【参考文献】