脉搏波分析方法及心血管功能参数检测系统的研究
发布时间：2020-10-13 09:10
随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,心血管疾病的发病率与死亡率正在逐年上升,已严重危害人民的身体健康,其发病率和死亡率已占各种疾病的首位。如果能在家中方便、快捷地检测个人的心血管健康状况,将大大降低此类疾病的发病率。 本文介绍了一种基于桡动脉脉搏波的心血管功能参数检测系统的研制,它通过采集桡动脉脉搏信号来计算主要的心血管功能参数。首先设计脉搏波采集电路,脉搏波由脉搏压力传感器采集,经过差动放大器、低通滤波器、高通滤波器和反相器,通过A/D 采集卡转为数字信号,用微型计算机进行处理。系统通过程序控制A/D 采集卡采集脉搏波,并实时显示在电脑屏幕上。系统软件利用适当的数据结构高效地存取脉搏波数据、个人基本信息数据和计算结果数据,并采用文件系统管理方式对各种数据进行存储,占用较少的系统资源,使系统软件安装方便。本文还探讨了非线性脉搏波传播理论的实现方法及意义,为系统进一步的改进奠定了基础。 传统的心血管功能参数检测系统需要用水银血压计人工测量血压值输入系统,并且需要人工识别代表被测者健康状况的特征波形进行分析,操作不便、且要求操作者具备相当的医学知识,很不利于系统在家庭推广。本系统集成了血压测量模块,通过简单地点击鼠标就可以完成血压测量的全部操作,并将测量结果自动保存。另外本系统利用小波分析的算法实现了特征波形的自动识别,大大提高了系统的智能化程度。系统完成后,经过对比实验和可重复性实验,证实本系统具有良好的准确性和可靠性,且操作方便,利于在普通家庭中推广使用。
【学位单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：R318
【部分图文】：
一部分形成流速，一部分产生侧压。但是如果不存在主要的外周阻力，则心脏射出的血液将迅速流向外周，致使心室部或大部分转为动能，而形不成侧压。只有在外周阻力配合液不能迅速流走，暂时存留在阻力血管向心端的较大动脉血缩的能量才能大部分以侧压形式表现出来，形成较高的血压血压的形成是心脏射血和外周阻力相互作用的结果。在心室，则由大动脉回弹作用与外周阻力相配合，以维持一定的血压从主动脉和大动脉传播到小血管和微血管的过程就形成了心动周期成周期性变化[30]。不同动脉段的血压数值有所不同脉压相比，外周动脉的收缩压较高、舒张压较低。桡动脉脉量，其典型波形如图 2-1 所示，它可以很好地反映心血管的脉系统产生异常（如出现动脉粥样硬化等），动脉血管的各项从而桡动脉脉搏波形也会发生一定的改变[31]。
图 2-2 脉搏波波形系数 K 值的定义Fig.2-2 The definition of pulse waveform coefficient K由此可见，波形系数 K 值与收缩压和舒张压的绝对值无关，它只取决的波图面积，是一个无量纲的参数。不同生理病理状态下脉图波形和有很大变化，这个变化可以用 K 值来表示。.2 桡动脉脉搏波的双弹性腔模型早已有研究者利用双弹性腔模型研究脉搏波[36]，但仅仅分析了模型本作用，并没有提出任何特征参数。另外还有国外的研究者从动物实验验实测的数据中对 K 值进行了统计分析[37]，但没有从理论上分析 K 值生理病理意义。双弹性腔模型如图 2-3（a）所示，其中第一个弹性腔表征主动脉弓及支的集总顺应性（C1）；第二个弹性腔表征主动脉及其主要分支的集总
图 2-3 双弹性腔模型示意图Fig.2-3 Sketch map of two elastic cavities model腔模型用等效电路表示成图 2-3（b），根据电路可以线性微分方程，如公式（2-2）所示。1212122222321)11(1LCCQdtLRCCdPdtLCLCdPtRCPin+ +++=动脉压；主动脉入口处血液流量微分方程的数值算法，可以计算出 4 种典型的脉搏计算结果可知，人体脉搏波波形特征随血管外周阻因素的变化将出现一系列规律性的变化。当血管弹波形特征是主波窄而高、重搏前波不明显、重搏波
【引证文献】
本文编号：2838986
【学位单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：R318
【部分图文】：
一部分形成流速，一部分产生侧压。但是如果不存在主要的外周阻力，则心脏射出的血液将迅速流向外周，致使心室部或大部分转为动能，而形不成侧压。只有在外周阻力配合液不能迅速流走，暂时存留在阻力血管向心端的较大动脉血缩的能量才能大部分以侧压形式表现出来，形成较高的血压血压的形成是心脏射血和外周阻力相互作用的结果。在心室，则由大动脉回弹作用与外周阻力相配合，以维持一定的血压从主动脉和大动脉传播到小血管和微血管的过程就形成了心动周期成周期性变化[30]。不同动脉段的血压数值有所不同脉压相比，外周动脉的收缩压较高、舒张压较低。桡动脉脉量，其典型波形如图 2-1 所示，它可以很好地反映心血管的脉系统产生异常（如出现动脉粥样硬化等），动脉血管的各项从而桡动脉脉搏波形也会发生一定的改变[31]。
图 2-2 脉搏波波形系数 K 值的定义Fig.2-2 The definition of pulse waveform coefficient K由此可见，波形系数 K 值与收缩压和舒张压的绝对值无关，它只取决的波图面积，是一个无量纲的参数。不同生理病理状态下脉图波形和有很大变化，这个变化可以用 K 值来表示。.2 桡动脉脉搏波的双弹性腔模型早已有研究者利用双弹性腔模型研究脉搏波[36]，但仅仅分析了模型本作用，并没有提出任何特征参数。另外还有国外的研究者从动物实验验实测的数据中对 K 值进行了统计分析[37]，但没有从理论上分析 K 值生理病理意义。双弹性腔模型如图 2-3（a）所示，其中第一个弹性腔表征主动脉弓及支的集总顺应性（C1）；第二个弹性腔表征主动脉及其主要分支的集总
图 2-3 双弹性腔模型示意图Fig.2-3 Sketch map of two elastic cavities model腔模型用等效电路表示成图 2-3（b），根据电路可以线性微分方程，如公式（2-2）所示。1212122222321)11(1LCCQdtLRCCdPdtLCLCdPtRCPin+ +++=动脉压；主动脉入口处血液流量微分方程的数值算法，可以计算出 4 种典型的脉搏计算结果可知，人体脉搏波波形特征随血管外周阻因素的变化将出现一系列规律性的变化。当血管弹波形特征是主波窄而高、重搏前波不明显、重搏波
【引证文献】
相关期刊论文 前1条
1 张攀登;吴效明;林绍杰;;基于经验参数和小波变换提取颈动脉波的时域特征[J];中国医学物理学杂志;2007年06期
相关硕士学位论文 前10条
1 袁烽;基于ARM的移动医疗电子系统信息处理模块研究[D];湖北工业大学;2011年
2 郎晓华;基于ARM的4个生理参数的快速测量系统[D];山东大学;2011年
3 姜佩杰;绝经妇女代谢综合征相关因素分析及早期预测系统研究[D];北京工业大学;2011年
4 张箭;便携式睡眠监测仪的设计研究[D];重庆大学;2011年
5 孙磊;心血管系统仿真建模与脉搏波分析研究[D];浙江大学;2008年
6 王桂莲;脉搏波测试实验教学仪的设计[D];大连海事大学;2008年
7 李洋;指尖脉搏信号检测系统研究[D];长春理工大学;2009年
8 吴晓栋;基于BP神经网络的脉搏波信号的辨识研究[D];太原理工大学;2010年
9 齐蓓蓓;基于心机械图的心功能信号分析算法研究[D];华南理工大学;2010年
10 李苗苗;基于小波去噪的微型脉搏波监测仪[D];广东工业大学;2012年
本文编号：2838986
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/2838986.html
