基于脉搏波的血氧饱和度检测算法的研究

  本文关键词：基于脉搏波的血氧饱和度检测算法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《北京交通大学》 2009年

基于脉搏波的血氧饱和度检测算法的研究

张彬  

【摘要】： 光电容积脉搏波信号反映了人体的重要信息,包含了丰富的微循环生理病理信息,是我们研究人体循环系统重要的信息来源。其应用领域由人体循环系统发展到呼吸系统,在人体血压、血流、血氧、脑氧、肌氧、血糖、脉率、呼吸率和呼吸容量等的无创检测中都有很好的应用前景。论文针对带有噪声的光电容积脉搏波信号消噪以及测量血氧饱和度需要检测容积脉搏波特征参数等问题展开讨论。 在广泛查阅相关文献资料的基础上,论文对脉搏波信号特征进行了分析,研究了光信号在进入人体组织后,随着人体心脏搏动而产生的光强变化规律,并据此设计去除基线漂移、消噪的具体方法,在此基础上进行脉搏波特征参数提取,最后利用其特征值检测血氧饱和度。 小波分析作为一种信号处理方法,它将信号中各种不同的频率成分分解到互不重叠的频带上,为信号滤波、信噪分离和特征提取提供了有效途径。本文在认真研究小波分析方法的基础上,针对随机噪声,引入了基于小波变换的两种去噪方法:阈值去噪法和小波变换模极大值去噪法,并对后者进行了改进,结果表明改进的小波变换模极大值法能够取得令人满意的效果。 在消噪的基础上,利用小波变换模极大值和形态学运算相结合的方法提取光电容积脉搏波的特征参数:极大值和极小值。即使在有严重噪声影响、基线漂移和其他干扰的情况下,该算法也能很好地实现对脉搏波信号极大值点和极小值点的检测与定位。最后根据血氧饱和度的定义和光电容积脉搏波的特征参数计算出血氧饱和度。经过和Nellcor-N595测得的结果对比,本文提出的方法达到了预期的目标。为了进一步完善系统和提高性能,本论文提出了其后续设计和研究的一些建议。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R318.0
【目录】：

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