心肺复苏训练考核系统的研究与实现

发布时间：2017-09-02 15:34

  本文关键词：心肺复苏训练考核系统的研究与实现

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【摘要】：心脏骤停(Sudden Cardiac Arrest,SCA)是威胁人类生命的一大主要医学问题,心肺复苏术(Cardiopulmonary Resuscitation,CPR)是抢救心脏骤停患者实现心脏自主循环恢复的关键技术,而目前国内的公众急救技术掌握情况很不乐观。心肺复苏的教学培训是解决急救技术偏低的有效办法,现有的心肺复苏训练系统多为对按压指标合格与否进行判断,对按压操作的过程数据不能有效的量化获取和分析,对按压操作的评估不够全面和准确。本文研究一种能够实现对心肺复苏操作过程中按压深度、按压位置、按压频率、按压力值及胸腔回弹等指标提取的训练考核系统,为心肺复苏的训练提供科学的评估考核方法,提高心脏骤停救治的存活率。本文针对心肺复苏过程中胸外按压的操作要求,分析了现有心肺复苏训练系统存在的问题及对心肺复苏培训效果的影响;从心肺复苏救急要求的角度提出特征指标的提取方案,基于假人模型利用传感器实现对数据的采集,采用无线射频对按压数据进行传输。对按压数据采用一维形态学滤波器极值搜索算法提取按压波形的波峰波谷,完成对特征参数的提取,并基于.NET平台,利用C#语言,完成上位机应用程序的开发,最终完成心肺复苏操作训练考核系统的研究与设计工作。本文根据系统方案设计完成了电路硬件系统,研制了位移、深度、呼吸量等传感器信号采集和处理的硬件系统。硬件系统对采集的信号进行放大、滤波调理并将数据打包,采用无线射频方式发送到计算机。数据经计算机接收以后,由基于.NET平台开发的上位机程序进行处理。程序具有基于一维形态学滤波器的极值搜索处理、理论题库管理、操作考核显示、用户管理、历史数据查询等功能。本文通过实验对系统的硬件和软件进行了功能验证和优化,结果显示,系统对学员的训练是有帮助的,能有效地对学员的心肺复苏操作进行考核。本文所研究的心肺复苏训练考核系统可作为心肺复苏教学过程的技术工具,能有效的提高心肺复苏操作质量,进而提高急救成功率和心脏骤停患者的存活率,具有重大的社会意义。
【关键词】：心肺复苏 胸外按压 形态学滤波器 特征参数
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景10-13
• 1.1.1 心脏骤停10
• 1.1.2 心肺复苏与胸外按压10-12
• 1.1.3 心肺复苏存在的主要问题12-13
• 1.2 心肺复苏训练系统的研究现状13-15
• 1.3 课题研究意义15-16
• 1.4 课题主要研究内容16-18
• 第二章 心肺复苏训练考核系统的硬件设计与实现18-35
• 2.1 系统硬件的功能需求18-19
• 2.2 系统硬件总体设计19-20
• 2.3 系统各硬件模块的设计与实现20-34
• 2.3.1 胸外按压深度检测模块20-21
• 2.3.2 胸外按压压力检测模块21-27
• 2.3.3 呼吸量检测模块27-29
• 2.3.4 单片机处理模块29-30
• 2.3.5 无线通信模块30-32
• 2.3.6 电源管理模块32-34
• 2.4 硬件系统的抗干扰设计34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 心肺复苏按压操作的数据采集和特征参数提取35-53
• 3.1 下位机程序设计实现35-40
• 3.1.1 下位机主程序的设计36-37
• 3.1.2 按压数据的A/D转换37-38
• 3.1.3 无线通讯程序的设计38-40
• 3.2 上位机按压数据接收程序设计40-41
• 3.3 胸外按压深度特征参数提取41-48
• 3.3.1 基于多分辨率极值搜索的信号极值检测41-44
• 3.3.2 基于一维形态学滤波器的信号极值检测44-47
• 3.3.3 按压深度特征参数的提取47-48
• 3.4 胸外按压压力特征参数提取48-52
• 3.4.1 胸外按压压力信号获取48
• 3.4.2 按压位置的判断和按压压力的计算48-52
• 3.5 心肺复苏操作特征参数的存储52
• 3.6 本章小结52-53
• 第四章 心肺复苏训练考核系统的上位机软件系统的设计与实现53-68
• 4.1 心肺复苏训练考核系统的软件需求研究53-54
• 4.1.1 软件系统的功能需求分析53
• 4.1.2 软件系统的性能需求分析53-54
• 4.1.3 软件系统的可行性分析54
• 4.2 软件系统的设计原则54-55
• 4.3 开发平台和编程语言55-56
• 4.4 心肺复苏训练考核系统的软件设计与实现56-67
• 4.4.1 训练模块的设计与实现57-62
• 4.4.2 考核模块的设计与实现62
• 4.4.3 管理员模块的设计与实现62-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 系统调试与实验验证68-77
• 5.1 系统调试68-72
• 5.1.1 硬件调试68-69
• 5.1.2 软件调试69-72
• 5.2 基于心肺复苏训练考核系统的按压质量评价实验72-76
• 5.2.1 实验设计72-73
• 5.2.2 实验结果分析73-76
• 5.3 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-78
• 6.1 内容总结77
• 6.2 研究展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间取得的成果83-84

【参考文献】

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本文编号：779422