穿戴式脉诊仪设计及关键技术研究

发布时间：2023-08-04 19:14

　　脉诊是中医重要的诊法之一,在中医基础理论体系和临床实践中占有重要的地位。医师在诊脉时主要是将手指分别置于患者左右手桡动脉处的诊脉穴位,通过手指指腹的触觉来感知不同取脉压力下脉搏搏动,从中提取出人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据。然而,脉诊的技巧需要长期的学习与实践才能掌握,同时诊断结果的正确与否跟个人的感悟能力与临床经验有关。为克服以上问题,越来越多的学者利用现代化科学技术解决传统脉诊缺乏客观性的问题,揭示脉诊的科学机理,然而现阶段的脉诊仪大多停留在实验阶段,且体积庞大、无法携带,难以推广和应用。针对上述状况,本文首先在脉诊客观化研究的基础上,通过模拟分析中医的诊脉过程,确定穿戴式脉诊仪系统的功能要求、关键技术以及实现方式,并建立该系统的工作原理和整体设计方案。其次,为保证脉搏信号采集的客观性、准确性和高效性,本文对脉搏信号的采集技术进行了深入研究。根据脉搏信号的特点,以及通过对比几种常见传感器的优缺点,选取PVDF压电薄膜作为本次穿戴式脉诊仪的脉搏传感器,该传感器的检测原理符合中医指压诊脉的特点,且在采集动态脉搏信号方面具有较大的优势。与此同时,从传感原理、信号特点以及采样性...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 脉搏信号采集
        1.2.2 脉搏信号分析
    1.3 传统脉诊仪存在问题
    1.4 本文主要研究内容及结构
2 系统整体方案设计
    2.1 引言
    2.2 脉搏信号的产生机理及特性分析
        2.2.1 脉搏信号的形成机理
        2.2.2 脉搏信号的传播特性
        2.2.3 脉搏信号的波形特征
        2.2.4 脉搏信号的特点
    2.3 系统整体方案
    2.4 本章小结
3 脉搏信号采集技术研究
    3.1 引言
    3.2 脉搏传感器的选取
    3.3 基于压电效应的PVDF脉搏传感器研究
        3.3.1 PVDF压电薄膜材料
        3.3.2 PVDF压电薄膜的等效电路
        3.3.3 曲面PVDF压电薄膜的灵敏度分析
    3.4 采样电路设计
        3.4.1 脉搏信号调理电路
        3.4.2 脉搏信号接口电路
        3.4.3 电路的抗干扰措施
    3.5 本章小结
4 脉搏信号处理与分析技术研究
    4.1 引言
    4.2 噪声与基线漂移的去除
        4.2.1 噪声的检测与去除
        4.2.2 基线漂移的去除
    4.3 脉搏信号时域特征分析
        4.3.1 周期内特征提取
        4.3.2 周期间差异分析
    4.4 脉搏信号的频率特征分析
    4.5 基于HILBERT-HUANG变换的脉搏信号分析
        4.5.1 Hilbert-Huang变换原理
        4.5.2 集合经验模态分解(EEMD)
        4.5.3 脉搏信号的EEMD分解
        4.5.4 脉搏信号的希尔伯特变换
    4.6 本章小结
5 穿戴式脉诊仪系统设计与实现
    5.1 引言
    5.2 系统功能需求分析
    5.3 系统硬件设计与实现
        5.3.1 穿戴单元
        5.3.2 施压单元
        5.3.3 测头单元
        5.3.4 硬件整体性能分析
    5.4 系统软件设计与实现
        5.4.1 下位机程序设计
        5.4.2 上位机软件设计
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录



本文编号：3838845