无创血压连续检测技术研究

发布时间：2017-08-31 10:25

  本文关键词：无创血压连续检测技术研究

  更多相关文章： 光电脉搏波 高频噪声 基线漂移 血压连续测量

【摘要】：血压是人体的重要生理信息,是临床上进行治疗效果的评估、疾病判断、预前诊断的重要指标。血压受多种条件影响而发生变化,单次测量或者间断性测量的结果存在较大的差别。因此,对血压连续检测方法的研究具有重要意义。当前的无创血压连续测量方法,不宜长时间的进行连续血压测量,而且,测量设备复杂。本文将借助光电技术手段,对人体的血压进行连续检测。其基本原理是人体组织中的血液容积随着心脏的周期性脉动作用下相应地进行周期性的变化,因此通过光电传感器上的接收器(光电二极管)所接收的光强也随着进行周期性变化,将接收到的光信号转化为电信号之后就获得了光电脉搏波(PPG)信号。在实际获取PPG信号的过程中,由于光电二极管所产生电信号及其微弱,再加上电子元器件所产生的热噪声、磁场干扰、环境光变化以及人体呼吸等因素影响,往往得到的PPG信号很不理想。综合上述情况,本文首先设计了光电二极管的前置放大电路以及降噪电路,从硬件上对有效信号进行了初步的处理;其次,提出了半径优先自动匹配滑动均值滤波方法,有效地去除了包括工频噪声在内的高频噪声;再次,提出了数学形态学的滤波方法,有效地去除了基线漂移,为之后的血压计算奠定了良好的基础;最后,对PPG信号中的特征和人体血压进行相关性分析,构建了基于PPG信号的血压计算模型。同时,提出了基于先验知识的模式匹配自适应参数整定方法,有效地消除了个体差异,提高了基于PPG的无创血压测量精度。实验结果表明,本文所提的方法有效地去除了PPG信号所含的噪声,测量结果满足AAMI标准,本文所提出的方法能够用于无创血压连续检测。
【关键词】：光电脉搏波 高频噪声 基线漂移 血压连续测量
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R443.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题背景11
• 1.2 课题研究的意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-14
• 1.4 论文的主要研究内容和结构安排14-15
• 第二章 主要知识与技术介绍15-18
• 2.1 MSP430系列单片机15-16
• 2.2 数学形态学16
• 2.3 相关性分析理论16
• 2.4 向量相似度分析16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第三章 光电脉搏波的形成原理18-21
• 3.1 光电传感器的分类及工作原理18-19
• 3.2 基于光电手段测量的基础理论——Lambert-Beer定律19-20
• 3.3 本章小结20-21
• 第四章 光电脉搏波信号提取21-34
• 4.1 采集装置21-25
• 4.1.1 硬件的选型及连接21-23
• 4.1.2 光电传感器前置放大电路的设计23-25
• 4.2 初始提取的PPG信号中的噪声分析25-26
• 4.3 预处理算法的设计26-33
• 4.3.1 高频噪声的消除27-29
• 4.3.2 基线漂移的消除29-32
• 4.3.3 仿真结果分析32-33
• 4.4 本章小结33-34
• 第五章 光电脉搏波特征参数提取与血压计算34-48
• 5.1 时域特征分析及其提取36-39
• 5.2 频域分析39-41
• 5.3 相关性分析41-44
• 5.4 人体血压计算模型的构建44-45
• 5.5 个体差异的校正45-47
• 5.6 本章小结47-48
• 第六章 实验设计与结果分析48-54
• 6.1 实验方案的设计48-51
• 6.2 实验结果分析51-53
• 6.3 本章小结53-54
• 第七章 总结与展望54-56
• 7.1 主要工作54
• 7.2 存在的不足54-55
• 7.3 工作展望55-56
• 结束语56-57
• 参考文献57-60
• 发表文章60-61
• 致谢61

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本文编号：765046