基于移动通信平台的人体生理参数监测系统研究
发布时间:2018-05-03 04:20
本文选题:移动通信平台 + 动脉血压 ; 参考:《吉林大学》2012年硕士论文
【摘要】:当前,,以高血压和冠心病为代表的心血管疾病,正日益成为人类健康的首要威胁。同时,飞速发展的无线网络通信技术,已经引发了一场新的信息化革命。以此为契机,以专业医院为主体的旧有医疗模式,正在向以社区和家庭为主的开放式新型医疗模式转换。在这种形势下,研究和开发以无线移动式平台作为医学信息载体,针对多种人体生理参数,实现健康和疾病诊断的便携式、智能化监测仪器系统,可以为心血管疾病的早期诊断和预防,提供全面、快捷的解决方案。 人体生理参数主要包括心电、心率、血压、血氧和体温等。心脏作为人体血液循环的动力器官,以心动周期为节拍,重复完成心室的收缩和舒张过程。目前临床使用的心电ECG检查和动态心电监测(Holter),使用的均是氯化银(AgCl)湿性电极,它通过电解液凝胶体与皮肤接触来传导微弱的心电信号,但其毒性物质会渗透到皮肤中造成过敏性皮炎,而且在长时间使用后,电解液凝胶体因脱水而干化,造成电极与皮肤之间的接触阻抗发生变化,导致信号灵敏度和信噪比下降。此外,基于柯氏音听诊法的袖带充气式血压测量,除了束缚使用者的日常活动以外,当压力袖带工作时,会对患者造成突然性刺激,由心理变化产生情绪波动,导致测量结果失准。 针对以上问题,论文以生命科学、计算机科学、现代通信技术和仪器科学为基础,研究了一种基于移动通信平台的人体生理参数监测系统,实现对心脏病和高血压等心血管疾病的早期诊断和预防。该系统由穿戴衣载体、纺织心电电极、指夹式脉搏波传感器及其测量电路,构成基本的心电和血氧饱和度的穿戴式测量单元,并通过对心电和脉搏波信号的波形参数进行回归计算,实现无袖带的收缩压和舒张压的动脉血压测量。另外,基于PDA构建了移动式用户手持终端,通过蓝牙接口,与测量单元构成人体躯域监测网络,完成心电和脉搏波数据的接收、波形回放显示,以及对血压和血氧饱和度等生理参数的计算。 论文研究的主要内容包括: 1、完成系统总体结构设计。具体包括心电调理模块、血氧测量模块、微处理器单元、蓝牙传输模块的实现,并进行信号滤波电路的设计,有效地保证了后续信号的处理。 2、通过对移动终端的构建。实现人体心电和脉搏波数据的实时接收、波形回放显示,以及对血压和血氧饱和度等生理参数的计算。 3、实现了系统的软件设计。完成了用户手持终端的软件设计,通过设计数字滤波器,对心电信号进行了滤波处理。 4、进行血压和血氧饱和度的测量。通过对心电和脉搏波信号的波形参数进行回归计算,实现了无袖带的血压测量;针对监测系统的设计要求和血氧饱和度的测量状况,提出基于光谱监测原理来实现血氧饱和度的无创测量。 5、实验测试。应用监测系统进行实验分析。首先对测试者进行收缩压的参数标定,通过标定实验,证明了收缩压可以通过脉搏波传导时间直接近似计算;其次应用标准袖带血压计来对监测系统进行仪器的一致性分析,实验结果表明,使用该监测系统可以替代标准袖带血压计进行血压测量。
[Abstract]:At present , the cardiovascular diseases represented by hypertension and coronary heart disease are increasingly becoming the primary threat to human health . At the same time , the rapid development of wireless network communication technology has led to a new information revolution . In this situation , the research and development of wireless mobile platform as the medical information carrier , the portable and intelligent monitoring instrument system for the diagnosis of health and disease aiming at various human physiological parameters can provide a comprehensive and quick solution for the early diagnosis and prevention of cardiovascular diseases .
The physiological parameters of human body mainly include heart rate , heart rate , blood pressure , blood oxygen , body temperature , etc . The heart is used as the power organ of human blood circulation to repeatedly complete the contraction and relaxation process of ventricle .
Based on the science of life science , computer science , modern communication technology and instrument science , this paper studies a human body physiological parameter monitoring system based on mobile communication platform , and realizes the early diagnosis and prevention of cardiovascular diseases such as heart disease and hypertension .
The main contents of the thesis are as follows :
1 , the overall structural design of the system is completed , particularly the realization of the ECG conditioning module , the blood oxygen measurement module , the microprocessor unit and the Bluetooth transmission module , and the design of the signal filtering circuit is carried out , and the processing of the subsequent signal is effectively guaranteed .
2 . Through the construction of mobile terminal , real - time reception of ECG and pulse wave data , waveform playback display and calculation of physiological parameters such as blood pressure and blood oxygen saturation are realized .
3 . The software design of the system is realized . The software design of the user ' s hand - held terminal is finished . By designing the digital filter , the ECG signal is filtered .
4 , carrying out measurement of blood pressure and blood oxygen saturation , and carrying out regression calculation on the waveform parameters of the electrocardiogram and the pulse wave signal to realize the blood pressure measurement of the cuff ;
Aiming at the design requirement of monitoring system and the measurement of blood oxygen saturation , a non - invasive measurement of blood oxygen saturation based on the principle of spectrum monitoring is proposed .
5 . The experiment test is carried out by using the monitoring system . First , the parameters of the systolic pressure are calibrated , and the calibration experiment proves that the systolic pressure can be directly approximated by the pulse wave conduction time ;
Secondly , a standard cuff sphygmomanometer is applied to analyze the instrument consistency of the monitoring system . The experimental results show that the monitoring system can replace the standard cuff sphygmomanometer for blood pressure measurement .
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH772.2
【参考文献】
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9 戴迎s
本文编号:1836945
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