基于脉搏波的无创血压检测样机的研究与设计.pdf

内容提要
动脉血压 是能够反应出人体心血管 的功能状况的重要生理指标, 是临床上诊断疾
病 、 观察治疗效果 、 进行预后判断的重要依据 。人体血压随着生理周期 、 个人情绪 、 外
界和内在的各种刺激而产生变化, 具有明显的波动性 。血压参数受身体状况 、 环境条件
及生理韵律等诸多因素的影响, 单次测量或断续测量的结果存在较大差别, 而连续测量
方法可在每个心动周期测量血压, 在家庭保健和临床诊断中具有更重要的意义 。
本论文在研究动脉血压和脉搏波传播的相关理论基础上, 建立了基于脉搏波传播时
间和归一化光电容积脉搏波测量血压的数学模型, 并通过搭建软硬件系统, 实现了动脉
血压的连续测量 。整个系统包括脉搏波检测模块 、 心电信号检测模块 、 基于单片机的数
据采集和传送模块 、 电源管理模块 、 计算机数据分析及处理 。系统进行了实际测试, 分
别利用示波法和本研究方法对不同测 试个体的血压参数进行了同步测量, 测量结果表
明, 本系统采用的无创血压测量方法切实可行 。
目 录
第 章 绪论
血压的无创连续测量研究意义
血压的无创连续测量方法简介
基于脉搏波的血压无创连续测量方法研究进展
脉搏波速测定法研究进展
脉搏波特征参数测定法研究进展
论文主要研究内容
小结
第 章 光电容积脉搏波与动脉血压的关系
脉搏波的产生及测量方式
动脉脉搏波的产生
光电容积脉搏波测量原理
利用脉搏波传导时间估算收缩压
脉搏波传导时间的测量方法
脉搏波传导时间与血压的关系
利用脉搏波传导时间估算收缩压原理
利用归一化光电容积脉搏波模型估算舒张压
心血管系统模型
光电容积脉搏波形图与心血管动力学参数的关系
无创血压测量系统总体框图
小结
第 章 无创心脉监测仪的设计
信号采集调理电路设计
心电信号的采集与调理
脉搏波信号的采集与调理
数据采集与嵌入式系统硬件设计
单片机的选择
单片机最小系统
转换
嵌入式系统软件设计
主控制模块
I
数据采集模块
串口通讯模块
小结
第 章 上位机软件设计及脉搏信号分析处理
上位机检测软件设计
开发环境及应用平台
软件流程
软件模块详细设计与实现
脉搏信号的处理
基于小波的消除脉搏波基线漂移
滤除工频干扰的均值滤波方法
基于小波的脉搏波信号分析
脉搏波特征点位置检测
脉搏波下降支归一化波形的提取
小结
第 章 实验与结果
实验设计
根据脉搏波传导时间计算收缩压
根据归一化光电容积脉搏波模型计算舒张压
个体动脉压的可行性验证实验
收缩压的可行性验证
舒张压的可行性验证
运动前后舒张压对比实验
心血管参数标定
测量结果对比
人体血压验证对比实验
实验过程设计
实验结果
实验结果分析
小结
第 章 总结
主