基于近红外光的疼痛指数研究

发布时间：2017-11-03 09:38

  本文关键词：基于近红外光的疼痛指数研究

  更多相关文章： 疼痛 光电容积脉搏波 疼痛监测指数 近红外光 框上血流

【摘要】：目前,疼痛已经成为继呼吸、体温、脉搏等四大生命体征外的又一项生命体征。疼痛只是一种主观上的感受,客观上评价疼痛具有一定的复杂性。疼痛在临床上是非常普遍的一种症状,已引起了医学界的广泛关注。研究表明,疼痛在人类中的发病率已达45%,而在老年人中发病率更高达65%。现阶段的临床中,治疗疼痛常规的方法是用主观疼痛评分量表PA对患者进行主观的疼痛等级评估,然而,整个评估过程缺乏客观的疼痛程度评价。最近几年,很多研究人员对容积脉搏波和疼痛程度之间的关系进行了广泛的研究。容积脉搏波信号是一种连续的周期信号,信号周期由心脏搏动决定,可以通过对容积脉搏波的分析来研究波形变化与疼痛程度之间的关系。研究者主要是对脉搏波形的幅度变化与疼痛程度之间的关系进行了大量研究,但是,根据研究结果可以看出脉搏波幅度的稳定性不好,容易受到外界条件的干扰。为了克服这些干扰,本文采取从容积脉搏波的形态学上提取特征参数,主要对容积波形的形态学变化与疼痛程度之间的关系进行了详细的研究。首先,引入容积脉搏波形的具体形态学参数,下降支面积比ARD和全周期面积比TAR。将疼痛患者的主观疼痛评分量表PA与下降支面积比ARD和全周期面积比TAR进行了多元线性回归分析,得到疼痛程度监测指数PMI,为临床分析提供了理论依据。接着,基于870nm的近红外光与人体组织的相互作用特性,设计了近红外LED光电容积脉搏波采集系统。其次,对所设计的容积脉搏波形采集系统进行了临床测试。测试结果表明,该容积脉搏波形采集系统能够满足实验要求,能够实现对框上血流、指静脉血流等位置的容积脉搏波形微弱信号的采集。最后,借助于所设计的容积脉搏波采集系统,对随机选取的10例三叉神经疼痛患者在进行激光疼痛理疗时采集反馈信号。根据采集数据,进行绘图分析,得到了患者在理疗前后的疼痛程度监测指数PMI的变化曲线。结果显示,患者在理疗时,疼痛患者的PMI曲线随着理疗时间有所下降,与患者临床表现相吻合,说明本采集仪可以满足临床实验的基本要求。
【关键词】：疼痛 光电容积脉搏波 疼痛监测指数 近红外光 框上血流
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R402
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-12
• 1.2 国内外对疼痛检测技术的研究现状和分析12-19
• 1.2.1 疼痛检测技术的比较和分析12-18
• 1.2.2 国内外运用红外光谱技术进行疼痛感受的研究现状18-19
• 1.3 本文的主要研究内容19-21
• 第2章 光电容积脉搏波信号的采集原理21-31
• 2.1 人体组织的光学参数特性21-25
• 2.1.1 折射率21-22
• 2.1.2 吸收系数22-24
• 2.1.3 散射系数24
• 2.1.4 各向异性因子24-25
• 2.2 光电容积脉搏波的测量原理25-29
• 2.2.1 容积脉搏波的产生25-26
• 2.2.2 容积脉搏波的波形特征26-27
• 2.2.3 容积脉搏波的测量原理27-29
• 2.3 疼痛感受监测中容积波的测量方法29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 光电容积波采集系统的硬件设计及性能测试31-44
• 3.1 光源与光电探测器设计32-36
• 3.1.1 近红外光源选择32-33
• 3.1.2 光电探测器33-36
• 3.2 主机系统设计36-39
• 3.2.1 模拟电路设计36-38
• 3.2.2 单片机选择38-39
• 3.3 软件系统39-41
• 3.3.1 下位机软件设计39-40
• 3.3.2 上位机系统软件设计40-41
• 3.4 系统的性能测试41-43
• 3.4.1 系统的暗噪声测试41-42
• 3.4.2 系统的稳定性测试42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 疼痛容积波形态指数44-54
• 4.1 容积波的形态学参数44-47
• 4.1.1 下降支面积比44-45
• 4.1.2 全周期面积比45-47
• 4.2 容积波形态指数的建立47-50
• 4.2.1 多元线性回归47-48
• 4.2.2 主观疼痛评价量表48-49
• 4.2.3 指数的建立49-50
• 4.3 临床验证50-52
• 4.4 本章小结52-54
• 结论54-56
• 参考文献56-62
• 致谢62

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本文编号：1135668