基于光电容积脉搏波的心血管多参数检测系统

为了实现人体心血管多参数检测,设计了一种基于光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography,PPG)的心血管多参数检测系统.该系统采用S5PV210处理器为控制核心,设计了指端脉搏波采集及滤波电路,提取指端脉搏波信号特征,测量人体心率、血氧饱和度、血压值.结果 表明:与标准仪器对比,心率测量最大误差为5次/min;血氧饱和度测量最大误差为2％;血压测量满足ANSL/AA-MI国际电子血压仪标准.     

基于光电容积脉搏波的无创血压连续测量研究进展

在临床诊断过程中,血压能够反映患者血液流动、身体体征变化等生理信息,是诊断组织器官健康状态的重要参考数据。由于传统血压测量方法存在有创、间断等局限性,利用光电容积脉搏波描记法(photo plethysmo graphy, PPG)实现血压的无创连续检测成为当前血压测量的热门研究领域。为此,首先简要介绍了PPG的理论背景与技术原理;其次阐述了利用PPG进行血压预测的具体流程,包括公开数据集、评估标准、预处理方法、特征提取与模型建立,并就不同方法的优缺点进行了对比分析;最后,总结了基于PPG实现无创血压连续测量的挑战与未来研究方向,为今后的研究提供参考。     

基于VB的指端脉搏波检测系统的研制

利用脉搏波中提取的信息来诊断动脉硬化越来越受到重视.针对目前国内脉搏波信息检测中存在的问题,采用指端容积脉搏波测量法设计了指端脉搏波检测系统,实现了基于指套式红外传感器的脉搏波采集,设计了对脉搏波信号进行滤波及特征点提取的软件.实验结果表明,该检测系统可以无创采集并描绘人体指端脉搏波图,能够用硬度指数简单评价血管的动脉硬度程度.     

基于LabVIEW的无创脉搏血氧检测系统设计

设计了一种无创光电容积脉搏波检测系统,它借助LabVIEW图形化虚拟仪器开发平台,利用LabVIEW产生时序信号,调制夹指传感嚣拾取的光电容积脉搏波.通过前置放大滤波及信号调理电路,然后采集脉搏波.经过基于LabVIEW的数字锁相技术,最终解调获得光电容积脉搏波信号.实验结果表明,该系统可以实现无创脉搏波实时检测、脉搏波形回放、储存和分析等功能.     

一种间接测量人体血压值的新方法

现有的脉搏血流参数检测仪需要事先测量人体血压,并且操作不方便,针对这一问题,提出了一种获取人体动脉血压值的新方法.该方法基于动脉血压与光电容积脉搏波特征参数的相关性理论,对特征参数与动脉收缩压和舒张压进行相关性分析,从而获得与收缩压及舒张压相关性较大的几个特征参数;然后利用线性回归的方法得到动脉血压和这几个特征参数的方程,依此求出人体的动脉血压值.该方法同传统测压方法相比,测量方便,可被应用到无创光电检测仪中,具有更广阔的应用前景.     

便携式无创血糖检测方法

为快速方便检测糖尿病人的血糖值,弥补使用有创血糖仪带来的污染和疼痛等不足,研究了一种无创血糖测量方法.该方法用波长为1 650 nm的红外光源透射人体指尖,接收光信号并进行光电信号转换,通过A/D(Analogue to-Digital)采集、串口通讯、数字滤波和傅立叶变换完成数据处理,并将血糖值存储和输出.经实验验证,该方法可实现对血糖浓度的基本测量,同时具有测量速度快、无污染和实用性强等优点,通过无创方式即可检测出血糖值,避免了有创检测带来的疼痛感.     

基于光电容积脉搏波的无创血糖测量研究

目前临床使用的血糖测量方法是采用直接抽取患者血液, 根据生物化学反应原理测量血糖, 这种有创测量方法存在疼痛、易感染、不能连续测量等问题。根据光电容积脉搏波检测理论, 研究了一种血糖测量方法,实现临床无创连续血糖测量。该方法采用波长为805 nm 和940 nm 两束近红外光透射患者手指, 其中805 nm为血糖敏感波长, 940 nm 为参考波长。从透射光中提取与血糖有关的信息进行数据处理并进行标定, 计算血糖值。经实验验证, 该方法能实现连续的无创血糖测量。     

基于近场通信传输的腕式体征参数监测装置

针对现代战场装甲救护车内缺乏便携式医疗设备的情况,本文设计一种适用于装甲救护车的腕式体征参数监测装置.装置采用基于反射式原理的MAX30102生物传感器获取光电容积脉搏波（photo plethysmo graphy,PPG）,利用低通滤波器、最小二乘多项式拟合去除PPG信号的高频噪声和基线漂移,通过STM32单片机完成信号处理以及计算血氧饱和度、脉率参数,体征参数不仅实时显示在OLED屏幕上,也写入近场通信（near field communication,NFC）标签,通过近场通信阅读器传输至终端供医疗人员参考.经测试装置血氧误差为±3%,脉率误差为±5次/min,近场通信成功率97%.     

基于容积脉搏波的收缩压测量方法

利用脉搏波传播时间测量收缩压需要同时测量心电信号与脉搏波信号,这种方法不具备便携性;因此提出通过光电容积脉搏波测量脉搏波传播时间,进而无创连续测量收缩压的新方法.该方法是通过发射红光的透射式血氧指夹得到容积脉搏波,经过滤波、放大、数字信号处理后得到加速脉搏波,然后根据加速脉搏波的推进波与反射波之间的脉搏波传播时间建立其与收缩压的关系.系统通过ATmega128单片机与安卓手机来实现.针对个体的试验结果表明,该方法测量的收缩压与用电子血压计测量的收缩压有较好的一致性.     

基于SVM回归的连续血压测量方法

针对目前血压测量主要以间歇式为主, 且难以摆脱充气袖带束缚的问题, 在脉搏波特征参数法测量血压的基础上, 提出基于SVM(Support Vector Machine)回归的连续血压测量方法。以脉搏波为主要研究对象, 提取脉搏波相关特征点, 并对其进行周期分割, 得到脉搏波时域特征, 寻找动脉血压和脉搏波时域特征之间的关系, 建立连续血压回归模型。实验结果表明, 该方法可以很好地对每一心拍的血压值进行连续测量, 且测量结果符合美国医疗器械促进学会(AAMI: Association for the Advancement of Medical Instrumentation)推荐的标准,平均误差不超过0. 67 kPa、标准差不超过1. 07 kPa。     

基于心电与脉搏波的血压检测算法的改进

针对基于心电和脉搏波的无创连续血压检测方法中特征点提取算法的计算量大的问题,提出了一种改进的提取特征点的差分算法,改进后算法的效率和特征点检测的精准度都得到了很大的提高.通过对采样数据进行相关性分析和回归分析,可以看到脉搏波传播时间与收缩压有强相关性,而与舒张压成中度相关.实验结果表明,利用改进后的特征点提取算法能够较准确地计算出脉搏波传播时间,进而计算出个体的收缩压,并且能够很好地满足AAMI国际标准对无创血压检测误差的要求.     

基于手机摄像头的血压估计方法

提出一种使用手机摄像头采集脉搏波的血压估计方法,称为基于脉搏波的多参数收缩压估计法(multiparameter estimation of systolic blood pressure based on pulse wave,MBPP).在运动实验中,分别通过手机摄像头和血压仪获得不同的脉搏波时序数据和血压.然后,对脉搏波数据进行去噪,计算加速脉搏波,得到脉搏波传导时间.再计算得到脉搏波的特征点,从而计算心率.最后,选择脉搏波传导时间和心率两个参数与血压进行线性拟合,从而得到血压的回归方程.实验结果表明,MBPP方法准确性高,可以用于血压的测量.     

A novel artificial anal sphincter system based on transcutaneous energy transmission

For controlling anal incontinence, a new artificial anal sphincter system (AASS) with sensor feedback based on transcutaneous energy transmission is developed. The device mainly comprises an artificial anal sphincter (AAS), a wireless power supply subsystem, and a communication subsystem. The artificial anal sphincter comprises a front cuff and a sensor cuff placed around the rectum, a reservoir sited in abdominal cavity and a micropump controlling inflation and deflation of the front cuff. There are two pressure sensors in the artificial anal sphincter. One can measure the pressure in the front cuff to clamp the rectum, the other in the sensor cuff can measure the pressure of the rectum. Wireless power supply subsystem includes a resonance transmit coil to transmit an alternating magnetic field and a secondary coil to receive the power. Wireless communication subsystem can transmit the pressure information of the artificial anal sphincter to the monitor, or send the control commands to the artificial anal sphincter. A prototype is designed and the basic function of the artificial anal sphincter system has been tested through experiments. The results demonstrate that the artificial anal sphincter system can control anal incontinence effectively.     

可穿戴运动心率监测腕带的设计与实现

为了解决由于运动伪差干扰导致利用反射式光电脉容积脉搏波计算心率通常较难得到准确结果的问题,设计了一种腕式心率监测装置.通过反射式光电传感器和三轴加速度传感器分别采集脉搏波和运动信息,利用运动状态分析、自适应噪声抵消和谱峰搜索的方法提取心率值,对5名受试者进行静止、走动、跑动状态下的心率监测实验,同时采集心电信号进行心率对比,结果表明两种方法具有良好的一致性.本文作者设计的反射式心率监测装置可以有效抑制运动伪差干扰,实现心率精确监测.     

丙烷/空气低温等离子体点火起爆数值研究

为研究脉冲爆震发动机低温等离子体点火起爆机理, 充分考虑丙烷/空气详细化学反应动力学机理, 将低温等离子体点火器放电区等效为高温高压热核, 利用FLUENT 软件内置的层流有限速率化学反应模型, 对脉冲爆震发动机低温等离子体点火后由缓燃转爆震(DDT)的过程进行模拟, 并对该过程进行详细分析。实验结果表明, 将低温等离子体点火器简化成一定压力和温度的火核进行数值模拟是可行的, 压力接近常压, 壁面温度为常温更合理。数值模拟的爆震波发展时间小于实验结果, 考虑到实验时有点火延迟和测量误差, 可以认为实验值符合数值模拟时火核为常压、壁温为常温的计算结果。