双波长反射式血红蛋白监测方法的研究

发布时间：2020-05-26 23:20

【摘要】：人体血红蛋白浓度是一项重要的身体健康指标,尤其在身体健康状态评估及疾病预测等医学领域起着关键的作用。临床中主要采用有创检测,这种方法不能实现对血红蛋白浓度的实时监测,且患者体验效果差。而无创检测可以很好地解决以上的问题。本研究以丰富和完善无创血红蛋白浓度检测理论研究为目的,依据光电容积脉搏波技术和修正的朗伯比尔定律等相关理论,采用双波长反射式方法,设计能够实现血红蛋白浓度的无创、实时监测设备。本研究设计的硬件部分主要由STM32F407最小系统、PPG信号采集模块、TFTLCD显示模块、电源管理模块以及SD卡存储模块组成,其中PPG信号采集模块使用MAX30100传感器采集PPG信号。系统软件设计包括采用UCOS-III实时操作系统进行应用程序设计、利用STemWin进行图形界面设计、软件滤波、PPG信号特征参数提取。同时,利用该硬件设备完成93组实验样本数据采集,为之后的研究提供可靠的数据。针对血红蛋白检测模型方面的研究,首先,采用HHT自适应滤波算法对采集的原始PPG信号进行滤波处理,然后利用微分法,实现PPG特征参数提取,并使用RELIEFF和PCA算法,对提取的特征参数进行筛选。最后,将筛选出的特征参数作为输入,并将MISSION血红蛋白分析仪检测的血红蛋白浓度作为目标值,使用PLS构建血红蛋白检测模型。研究中,将62组实验样本数据作为训练集,31组实验样本数据作为校验集,测得的相关系数为0.88,均方差为0.44g/d L。为验证无创血红蛋白监测设备性能,在本研究中,对16名志愿者分别使用本研究设计的无创检测设备和微创MISSION血红蛋白分析仪进行血红蛋白检测,得到16组对比数据,对其进行分析,得到相关系数0.88,均方差1.58g/dL。实验结果表明,本研究建立的血红蛋白检测模型和血红蛋白检测设备在一定程度上能够准确地监测血红蛋白浓度,且具有良好的稳定性;对实现临床无创血红蛋白检测研究具有重要意义。
【图文】：

试纸,设备,血通,电信号

a 图 HemoCue Hb 201+检测系统 b 图 HemoCue Hb 301图 1.1 瑞士的 HemoCue 检测仪化学方法国内对于血红蛋白浓度检测的方法，以湿式方法为主，倘若采集样本数过于庞大，将严重影响血红蛋白浓度检问题，发明了采用化学试纸代替检测溶液的方法。即具蛋白检测仪，该类设备以光学吸收反射原理和电化学原种方法需要人体采集的血液样本滴到与设备相匹配的带有血液样本的试纸放到设备上进行检验。设备主要将左右的绿光）照射试纸，根据接收的光的强弱判断血通过血液样本与试纸上的化学物质发生化学反应，然后质的浓度，依此来实现对 Hb 浓度的检测。该系统中首后将光信号转换为电信号，仪器设备根据电信号的强度白检测方法相对于湿法检测方法[13]，能够实现应急条

血红蛋白,分析仪,实物

图 1.2 Mission 血红蛋白分析仪实物图析方法研究的相关技术成熟较早，再加上近几十年来，激光技术技术的飞速发展，使得对血液的检测从原本的试剂检用设备—血液分析仪进行检测。到目前为止，血液分检查的专用设备，同时也是医生分析患者血液成分及。使用血液分析仪检测的技术已经趋于完善，已经成种常规方法。血液分析仪检测的主要内容是确定血液动血液分析仪的技术相对成熟，，在全球有名的医疗器瑞 BC-6800 全自动分析仪[15]、Sysmex 的 XE-5000 全仪的领域中，性能表现较为出众的是：日本 SYSM液分析仪。如图 1.3 所示。该仪器采用核算荧光染色细胞进行全面分析，该仪器能够对多个样本实现快速
【学位授予单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R446.1

【参考文献】