便携式无创心血管参数检测系统的研究

发布时间：2021-06-12 05:41

　　心血管病给人民健康和社会稳定带来了严重影响，防治的关键是要准确检测人体心血管参数并进行及时诊断干预。传统心血管功能参数的检测仪器需要专业医生操作，依赖于计算机分析，检测过程非常繁琐，不能进行实时检测。因此，研究操作方便快捷、结果简单直观的无创心血管健康状况的检测装置，采用一体化的设计，实现家庭及个人心血管健康状况的快速检测，对预防心血管疾病的发生具有重要的意义。本文首先介绍了血流动力学和动脉弹性腔理论，引入了动脉脉搏波的形成机理、传播特性及波形特征，并以此为基础阐述了脉搏波的信号处理和波形分析方法。然后，根据动脉血压的形成机理和影响因素，比较几种现有的无创血压测量方法，并采用基于示波法的新型血压测量方法实现脉搏信号的分离以及收缩压和舒张压的判定。同时，结合脉图面积法计算K值，可根据K值、收缩压和舒张压获得心率等相关心血管参数。对于建立的无创心血管参数检测系统，详细介绍了硬件电路及接口设计和软件程序设计。硬件结构以STM32F4新型微处理器为核心，配有信号采集、充/放气控制、SD卡存储、USB通信以及必要的外围电路；软件设计通过C语言编程，嵌入μC/OS-II操作系统，实现对系统中的血压... 

【文章来源】：天津职业技术师范大学天津市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概述
        1.2.1 脉搏波检测技术的研究现状
        1.2.2 血压测量方法的研究现状
    1.3 本文主要研究内容及章节安排
        1.3.1 研究目标和方向
        1.3.2 论文章节安排
第2章 脉搏波检测的理论基础
    2.1 医学原理
        2.1.1 血流动力学理论
        2.1.2 动脉弹性腔理论
    2.2 动脉脉搏波理论
        2.2.1 脉搏波的形成机理
        2.2.2 脉搏波的传播特性
        2.2.3 脉搏波的波形特征
    2.3 脉搏波信号的分析处理
        2.3.1 脉搏波信号的特点
        2.3.2 脉搏波信号的噪声和干扰
        2.3.3 脉搏波信号的常用处理方法
        2.3.4 脉搏波信号的特征分析方法
    2.4 本章小结
第3章 无创连续血压测量的基本原理
    3.1 动脉血压理论
        3.1.1 动脉血压的形成机理
        3.1.2 动脉血压的影响因素
    3.2 无创血压测量方法
        3.2.1 听诊法
        3.2.2 示波法
        3.2.3 恒定容积法
        3.2.4 动脉张力测定法
        3.2.5 脉搏波速（传导时间）测定法
    3.3 基于示波法的动脉血压的测量
        3.3.1 示波法原理
        3.3.2 脉搏信号的提取
        3.3.3 收缩压、舒张压的判定方法
    3.4 主要心血管参数的计算
    3.5 本章小结
第4章 无创心血管参数检测系统
    4.1 硬件电路及接口设计
        4.1.1 系统整体结构概述
        4.1.2 嵌入式微处理器
        4.1.3 信号采集
        4.1.4 充/放气控制
        4.1.5 SD 卡存储
        4.1.6 USB 通信
    4.2 软件程序设计
        4.2.1 系统总体功能
        4.2.2 μC/OS-Ⅱ 操作系统
        4.2.3 血压测量
        4.2.4 脉搏波分离
        4.2.5 波形显示
        4.2.6 数据存储与上传
    4.3 本章小结
第5章 实验测试与分析
    5.1 系统主要功能测试
    5.2 基于 HHT 的脉搏波信号分析
    5.3 系统准确性评价
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来研究展望
参考文献
致谢
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2012》概要[J]. 王文,朱曼璐,王拥军,吴兆苏,高润霖,孔灵芝,胡盛寿.  中国循环杂志. 2013(06)
[2]人体动脉血管的粘性流体力学模型与中心动脉血压估计[J]. 蒋升,冀连营,汪芳,孙应飞,张志强,季福绥,刘兵,张闻多,吴健康.  中国科学:信息科学. 2013(08)
[3]基于小波分析的脉搏波信号处理[J]. 徐洁.  电子设计工程. 2013(11)
[4]脉搏波信号降噪和特征点识别研究[J]. 赵志强,郑国维,沈巍,廖程.  电子设计工程. 2013(05)
[5]基于STM32和μC/OS-Ⅱ的心电检测系统[J]. 苏维嘉,齐洪涛.  计算机系统应用. 2013(02)
[6]心血管病已成为我国重要的公共卫生问题——《中国心血管病报告2011》概要[J]. 王文,朱曼璐,王拥军,吴兆苏,高润霖,孔灵芝,胡盛寿,代表中国心血管病报告编写组.  中国循环杂志. 2012(06)
[7]血流动力学及其医学应用[J]. 刘有军,乔爱科.  医用生物力学. 2012(05)
[8]2010欧洲高血压学会家庭血压监测指南解读[J]. 李燕,李发红,魏方菲.  中国医学前沿杂志(电子版). 2012(02)
[9]基于示波法测量血压的算法改进[J]. 王维维,蒲宝明,李生金,贺宝岳.  计算机系统应用. 2012(02)
[10]中国高血压防治指南2010[J]. 刘力生.  中华高血压杂志. 2011(08)

博士论文
[1]基于脉搏波的无创心血管检测技术若干关键问题的研究[D]. 赵学玲.天津大学 2009

硕士论文
[1]基于脉搏波速度的无创连续血压测量系统研究[D]. 于潇.吉林大学 2013
[2]基于压力脉搏波的心血管疾病的诊断[D]. 袁涛.燕山大学 2013
[3]无创心血管参数检测系统的研究[D]. 胡锐兴.重庆大学 2013
[4]基于ARM的血压监护仪的研制[D]. 李朦曦.南京理工大学 2013
[5]脉搏波仿真再现系统的研究与设计[D]. 张芃.上海交通大学 2013
[6]基于小波去噪的微型脉搏波监测仪[D]. 李苗苗.广东工业大学 2012
[7]脉搏动态图像的特征信息提取与分析[D]. 李万兵.兰州理工大学 2012
[8]基于脉博波的无创血压测量仪的研究[D]. 任克严.长春工业大学 2011
[9]基于BP神经网络的脉搏波信号的辨识研究[D]. 吴晓栋.太原理工大学 2010
[10]基于计算流体力学的血液动力学研究[D]. 曾达.北京交通大学 2009



本文编号：3226059