穿戴式人体生理参数监测系统的研究与实现

发布时间：2016-12-07 12:01

  本文关键词：人体心血管双弹性腔模型参数估计及其在运动医学中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2012年

穿戴式人体生理参数监测系统的研究与实现

郭维  

【摘要】：通过对心电、血压、血氧饱和度、体温及心率等生理参数的监测可以实现心血管疾病的早期诊断和预防。由于心脏疾病具有间歇性发作的特点，对其进行准确诊断需要以长时间的动态监测数据作为依据。当前动态心电监护系统（Holter）所使用的粘性心电电极中的导电胶含有盐类成分，除了可能引发过敏性皮炎外，在长时间使用过程中，还会出现脱水干化，造成电极与皮肤之间的接触阻抗发生变化，导致信号灵敏度和信噪比下降。在血压测量应用中，目前广泛使用的基于柯氏音听诊原理的测量方法由于需要佩戴血压袖带，使病患感到不适，造成心理紧张，进而影响测量准确度。此外，完成单次测量需耗时数十个心动周期，无法实现血压连续测量。在血氧饱和度测量领域，有创血氧饱和度测量法对环境条件要求高，无法得到普遍应用。基于光电容积脉搏波法的无创血氧仪还需要进一步提高抗干扰能力。用于临床生理参数监测的医用监护仪存在体积大，需要使用固定电源等缺点，只能在病房等固定区域使用，无法为病患提供便携和移动式监测。 为了解决上述问题，本文提出以下解决方案：以导电织物电极代替传统粘性电极，在人体体表提取心电信号；基于脉搏波传导时间、脉搏波波形系数以及血管弹性腔模型的动脉血压计算方法，实现无袖带血压连续测量功能；应用脉搏波联合特征系数概念，判断受干扰的脉搏波信号是否具有医学价值；使用自适应滤波器处理脉搏波信号，提高血氧饱和度测量的准确度；综合无线通信、新材料和数字信号处理等技术，将生理信号传感器、信号调理电路和控制处理单元集成在穿戴衣载体的测量单元中，结合手持终端和上位机，构建针对心电监测、无袖带血压测量、血氧饱和度测量以及体温测量的穿戴式人体生理参数监测仪器系统。通过试验测试和专业机构的检验，证明了本仪器系统对生理参数监测的准确性、可靠性和有效性。本文研究是在吉林省科技厅重大项目《可穿戴人体参数无创连续监测仪器研制(20070333)》的资助下完成的。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH776
【目录】：

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本文编号：207215