基于Lognormal函数的脉搏波数学建模

对健康的日常监测,时间长,数据量大.为了简化数据量,分析了现有的使用2~4个高斯函数拟合脉搏波的脉搏波数学建模方法,在此基础上,提出了Lognormal函数模型的数学建模方法.使用4个Lognormal函数对脉搏波的一个周期进行拟合建模,以脉搏波的生理特性为基础调整4个Lognormal函数的起始时间点,并对其性能进行了分析对比.结果表明,与现有方法相比,Lognormal函数模型不仅有更高的拟合精确度,而且有更优的计算复杂度,更适合以日常健康监测为目的的体域网健康大数据应用.     

基于传递函数和指端脉搏波的桡动脉脉搏波重建

桡动脉脉搏波的检测方法易受人体运动影响,因此提出了传递函数法通过指端脉搏波来估计桡动脉脉搏波.首先,通过分析窗宽和模型阶次建立指端脉搏波到桡动脉脉搏波的传递函数FIR模型;然后,使用测试数据评估模型对桡动脉脉搏波估计的精度.通过对10个受试者10d的样本数据进行分析处理,发现估计的桡动脉脉搏波与实测的桡动脉脉搏波最佳波形匹配度均在70%至92%范围内.结果表明使用传递函数法可以实现对桡动脉脉搏波的初步估计,该方法的提出为桡动脉脉搏波的检测提供了一种更简便的手段.     

手指脉搏波的星座图法分析

本文根据近百例临床监测的指脉搏波信号进行综合分析,提出用10项参数指标表征指脉搏波的形态。对正常人及患有不同程度心血管疾病病员两组指脉搏波信号,用星座图法进行分析并直接打印结果,表明星座位置及其变化与心血管功能状态有明显对应关系。     

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.     

浅析医用脉搏波换能器

人体脉搏波是由心脏的泵作用驱出血液进入血管以及由于血管的伸缩性使相应部分体表运动所形成的波,对其波形的研究在医疗上有着重要的参考价值。本设计利用两片半导体应变片和两个电阻组成电桥,把脉搏波形经仪器放大并显示在示波器上。经过一段时间的试用,证明性能稳定,使用方便,可供临床应用。     

基于子空间法的主动脉压力脉搏波重建

有创测量中心主动脉压力波形(central aortic pressure waveform, CAPW)存在一定的风险且花费较大.通常用外周动脉压力波形(peripheral arterial pressure waveform, PAPW)来代替CAPW,而PAPW与CAPW有差异性.虽然盲系统辨识方法能够实时重建与动态辨识中心主动脉压力波形,但该方法在模型定阶上还需改进,因此本文提出了基于Hankel矩阵的秩定阶结合子空间方法用外周动脉压力波形重建中心主动脉压力波形.临床数据验证算法的结果表明,实测的与估计的CAPW的均方根误差约为5.87mmHg,波形匹配度约为74.70%;动物数据进一步验证算法,结果表明实测的与估计的CAPW的均方根误差约为8.82mmHg,波形匹配度为54.57%.实验验证了该方法的有效性.     

基于局域波分解的柴油机燃烧状态分析

为了提高柴油机工作状态检测的效果,根据局域波分解的特点和信号缓变趋势的重构方法,提取了柴油机燃烧阶段缸盖振动信号的趋势,从中确定出柴油机真实燃烧状况。实验表明,此方法能反映出柴油机不同喷油状态下的特征信息,与实测缸内压力信号所反映的信息相似。但比用实测缸压来估计工作状态的方法更实用,更易测得。     

基于“T-tube”模型的中心动脉脉搏波双通道盲辨识

提出了由两路人体外周动脉脉搏波(peripheral artery pulse wave,PAP)来估计中心动脉脉搏波(central aortic pulse wave,CAP)的多通道盲辨识(multi-channel blind system identification,MBSI)方法,旨在实现心血管系统中心动脉脉搏波的实时无创连续监测.首先简单介绍了多通路盲辨识算法,并证明了心血管系统IIR模型特性可由FIR模型逼近,从而简化了MBSI算法.然后介绍了心血管"T-tube"模型,并结合两路外周动脉实测(肱动脉、股动脉)脉搏波来重建中心动脉脉搏波和辨识模型.结果表明,MBSI算法稳定性较好,估计出的CAP波形畸变率百分比小于6%、形态整体能量误差百分比小于3%.     

四种体表脉波传感器的测量重复性量化分析

选取20名健康大学生作为研究对象,分别使用4种不同脉搏波传感器(可调式、笔形探头式、腕带式、光感式)进行脉搏波数据采集,研究4种传感器的影响因素、稳定性、重复性的差异.结果表明,光感式传感器易受压力、环境光、测量部位的影响,重复性一般,稳定性差;腕带式传感器易受测量部位的影响,稳定性和重复性一般;笔形探头式传感器易受测量部位影响,稳定性和重复性好;可调式传感器易受压力、测量部位的影响,重复性好,稳定性一般.可见4种传感器有各自的性能指标与适用范围,其中笔形探头式传感器影响因素少,有较好的性能指标.     

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.     

动态脉搏波阻抗谱理论分析与初步实验

动态脉搏波阻抗包含了人体重要的生理病理信息，但由于其测量容易受到测量条件和个体差异的影响，测量精度难以提高，严重限制了在临床上的应用．为了实现高精度动态脉搏波阻抗的测量，从理论上分析了影响动态脉搏波阻抗的各种因素，提出了动态脉搏波阻抗谱的方法，有效地抑制了个体差异对阻抗测量的影响．对实验对象的手臂进行了测量，得到了不同测量电极间距下的脉搏波阻抗谱．实验结果表明，采用归一化的动态脉搏波阻抗谱。可以在较大程度上消除和抑制个体差异以及测量电极位置对人体阻抗测量的影响，能够实现脉搏波阻抗特性较高精度的无创检测．