实时无线血压监测系统在医院准危重病人监护系统中的应用研究

发布时间：2017-05-14 02:00

  本文关键词：实时无线血压监测系统在医院准危重病人监护系统中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人类社会的进步发展，工作生活压力日渐增大，心血管疾病成为人们谈之色变的健康杀手。如何准确、实时、方便地采集人体血压信息不仅仅是一个热门话题，更是当今医院和家庭对于身体健康的迫切需求。然而，目前市面上的电子血压计普遍精度不高，这些血压计只实现了简单的血压监测和判定，对于重复性和准确性则很难保证。其次，由于网络信息化时代的来临，，简单的血压测量已不能满足人们的需求，血压计的无线传输和实时监测已经成为更迫切的需求。 基于以上现状和需求分析，本文设计了一种低功耗低成本的实时无线血压监测系统。本系统由血压采集模块、血压信号转换模块、无线传输模块组成。系统采用基于高斯拟合、比例系数法和拐点法的算法保证血压信号的准确性，同时采用低成本低功耗的硬件设计，既符合医院要求又满足广大家庭的需要。通过对该系统进行准确性和重复性的测试。检测仿真结果满足AAMI标准和BHS标准，该系统还可以用于实时血压监测。 本论文主要研究工作包括以下几个方面： 1．综合分析示波法中曲线拟合方法和血压判定方法，针对成本、算法复杂度、硬件支持等因素，提出了单高斯曲线拟合以及比例系数法和拐点法结合的血压判定算法。 2.根据实验室Zigbee无线传感网络平台，搭建实时无线血压监测系统硬件架构，设计硬件电路结构包括电源管理电路、电磁阀和充气泵及其驱动电路、压力传感器及环形振荡电路、高通和低通滤波电路等，此外，硬件中还包括基于Cortex-M3的STM32控制芯片和无线收发芯片nRF24L01的应用。 3．结合硬件架构，开发相应软件平台，包括血压判定算法，从机和主机的软件流程图，下位机的中断服务流程图，以及上位机界面设计。 4.以AAMI和BHS标准为参考，对系统进行仿真检测，包括准确性测试和重复性测试，测试结果和水银血压计作比较，对系统的有效性做详细评估。
【关键词】：准危重病人监护 无线Zigbee网络 Cortex-M3 实时血压监测
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R197.39
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-16
• 第一章 绪论16-28
• 1.1 课题背景介绍16-18
• 1.2 血压测量的意义18-19
• 1.3 常见的血压测量方法19-21
• 1.4 血压监测的研究现状21-26
• 1.4.1 血压监测研究现状21-22
• 1.4.2 常见电子血压计产品介绍22-26
• 1.5 本文的研究内容和组织结构26-28
• 第二章 血压的概念及测量原理28-42
• 2.1 血压的形成28-29
• 2.2 脉搏波概念介绍29-31
• 2.2.1 脉搏波的形成29-30
• 2.2.2 脉搏波的传播30-31
• 2.3 示波法原理及血压判定方法31-37
• 2.3.1 幅度系数法33-34
• 2.3.2 波形特征法34-35
• 2.3.3 幅度系数法的改进35-36
• 2.3.4 系数差分比值法36-37
• 2.4 脉搏波包络线拟合方法37-41
• 2.4.1 多项式拟合38
• 2.4.2 高斯拟合38-40
• 2.4.3 神经网络拟合40-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第三章 无线血压监测系统的硬件平台设计42-56
• 3.1 无线血压监测系统的总体设计42-44
• 3.2 血压信号处理模块44-50
• 3.2.1 电源稳压电路44-45
• 3.2.2 电磁阀、充气泵和驱动电路45-46
• 3.2.3 压力传感器和环形振荡电路46-49
• 3.2.4 滤波电路49-50
• 3.3 血压信号采集模块50-52
• 3.3.1 STM32 微处理器50-52
• 3.3.2 信号采集模块硬件设计52
• 3.4 点对点无线网络设计52-55
• 3.4.1 nRF24L01 和无线通信模块的硬件设计52-54
• 3.4.2 星形点对点无线网络硬件实现54-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 无线血压监测系统的软件平台设计56-65
• 4.1 血压监测系统软件平台整体框架设计56
• 4.2 幅度系数法和拐点法相结合的血压判定算法56-59
• 4.2.1 血压信号的预处理56-57
• 4.2.2 血压判定方法的选取57-58
• 4.2.3 曲线拟合方法的选取58
• 4.2.4 收缩压和舒张压的计算58-59
• 4.3 系统下位机软件设计59-63
• 4.3.1 主机节点软件设计59-60
• 4.3.2 从机节点软件设计60-63
• 4.4 本章小结63-65
• 第五章 无线血压监测系统的实验与测试65-72
• 5.1 系统上位机界面设计65-66
• 5.2 准确性和重复性测试方法66-67
• 5.3 准确性和重复性测试结果67-71
• 5.3.1 准确性测试结果67-69
• 5.3.2 重复性测试结果69-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 工作总结72-73
• 6.2 后续研究展望73-74
• 参考文献74-79
• 致谢79-80
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：364030