用红外脉搏传感器实现连续血压测量的研究

发布时间：2017-04-19 14:14

  本文关键词：用红外脉搏传感器实现连续血压测量的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：各种心血管疾病尤其是高血压,已经成为人类健康的第一杀手,有效地测量血压对于高血压的预防和治疗具有重要的意义。人体血压是一个动态变化的值,目前测量手段一般只提供单次平均值测量,测量值并不能准确反映患者真实的血压水平和心血管状况。连续血压测量能实时的监控血压的变化情况,并且能帮助评估降压药对患者的治疗效果。本文主要研究一种基于脉搏波特征点的连续血压测量方法,本文的主要内容包括:(1)采用红外脉搏传感器HKG-07B来从人体指尖来获取脉搏波信号,由于原始的HKG-07B在测量精度及抗噪性上存在着一些不足,所以首先从多个方面给出了几种方法来提高该传感器的抗噪性及测量精度。(2)采用一种混合算法用于识别脉搏波特征点,它采用二次微分和小波变换相结合的方法完成识别,首先用小波变换划分周期,找出基准点c,以此作为脉搏周期的划分点,然后用二次微分的方法识别特征点。在MATLAB环境下对所采集到的数据进行仿真实验,实验结果表明,相比于传统微分方法,此算法的识别准确率有了明显提高。(3)给出一种通过脉搏波特征点来估算血压值的方法。应用SPASS将识别的特征点与受测者血压进行逐步回归分析,建立用以估测血压的回归方程,通过特征点来计算舒张压与收缩压,进而实现血压的连续测量。实验结果显示,几种对HKG-07B进的改进措施有效的提高了红外脉搏传感器的测量精度,所采用的二次微分和小波变换相结合的方法能很好的识别所测脉搏波的特征点,通过脉搏波特征点所估算的舒张压、收缩压与通过普通电子血压计所测得血压值具有良好的一致性。不断采集人体脉搏波,并进行特征点识别,结合已建立的相关方程,便可实现人体血压的无创连续测量。
【关键词】：红外脉搏传感器 脉搏波 二次微分法 小波变换 连续血压测量
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R544.1;TP212
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 绪论8-16
• 1.1 论文的研究背景及意义8-10
• 1.2 高血压测量技术的现状10-15
• 1.2.1 间歇式血压测量法11-13
• 1.2.2 连续式血压测量法13-15
• 1.3 本文主要内容15-16
• 第二章 红外脉搏传感器16-29
• 2.1 引言16-17
• 2.2 光电容积脉搏波与血压的关系17-21
• 2.2.1 红外脉搏波传感器测量脉搏波的原理17-18
• 2.2.2 光电容积脉搏波与血压之间的关系18-21
• 2.3 红外脉搏传感器及其信号特点21-27
• 2.3.1 红外脉搏传感器结构21-23
• 2.3.2 改进办法23-27
• 2.4 小结27-29
• 第三章 连续血压测量方法29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 基于PPG的血压测量的理论基础29-31
• 3.3 ECG与PPG结合的血压测量技术31-34
• 3.3.1 ECG与PPG结合的血压测量的技术原理31-33
• 3.3.2 ECG与PPG结合的血压测量技术的优缺点33-34
• 3.4 两路PPG结合的血压测量技术34-36
• 3.4.1 两路PPG结合的血压测量技术原理34-36
• 3.4.2 两路PPG结合的血压测量技术的优缺点36
• 3.5 小结36-37
• 第四章 脉搏波特征点的识别37-56
• 4.1 引言37-38
• 4.2 脉搏波特点38-41
• 4.2.1 脉搏波波信号特点38-39
• 4.2.2 脉搏波特征点识别的难点39-41
• 4.3 脉搏波特征点识别方法41-42
• 4.3.1 时域识别方法41-42
• 4.3.2 频域识别方法42
• 4.4 微分法与小波变换法相结合的脉搏波识别方法42-52
• 4.4.1 微分法42-44
• 4.4.2 小波变换44-46
• 4.4.3 小波变换识别特征点46-50
• 4.4.4 小波变换与微分法相结合的混合算法50-52
• 4.5 特征点识别实验52-55
• 4.6 小结55-56
• 第五章 连续血压测量的实现56-63
• 5.1 引言56
• 5.2 基于脉搏波特征点的连续血压测量原理56-58
• 5.3 基于脉搏波特征点的连续血压测量实验58-62
• 5.3.1 回归分析建立特征方程58-60
• 5.3.2 测量结果误差分析60-62
• 5.4 小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 参考文献65-68
• 攻读学位期间的研究成果目录68-69
• 致谢69

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