基于交直流分离的反射式血氧饱和度测量系统的设计

肝储备功能是评价肝脏正常生理活动的重要依据,动脉血氧饱和度是肝储备功能测量的重要中间变量,针对长时间连续无创血氧饱和度测量的要求,提出基于交直流分离的反射式血氧测量系统的设计方案。通过测量手指、耳尖等皮肤薄弱部位的反射式光电容积脉搏波,利用交直流信号分离处理技术,基于动脉血氧饱和度经验测量公式,实现长时间无创动脉血氧饱和度测量。交直流分离技术的使用能够有效的降低系统干扰和噪声的影响,优化血氧饱和度测量结果;经临床医疗对比实验检测,证明系统误差符合实际测量要求。     

基于iOS平台的脉搏血氧仪设计与实现

血氧饱和度的监测对生理健康具有极为重要的意义,为了实现对人体血氧饱和度的无线测量和远程分享,提出了一种基于iOS操作系统的脉搏血氧饱和度测量系统。该系统利用集成了低功耗蓝牙协议栈的单片机CC2540对光电容积脉搏波信号进行采集,使用蓝牙传输协议把数据实时的上传到iOS操作系统,利用iOS操作系统对信号进行数字信号处理,根据修正的朗伯-比尔定律计算出血氧饱和度和脉率,最终把测量结果上传到云端服务器。实验结果表明,该系统可以实现血氧饱和度的无创实时监测、脉搏波数据的存储、测量结果上传云端服务器和分享测量结果的功能。     

便携式血氧信号检测装置设计

实现动态环境下血氧饱和度的实时连续检测,研制了一种基于透射式检测原理的血氧饱和度监测装置.采用透射式光频转换器采集人体光电容积脉搏波,低功耗处理芯片MSP430为主控芯片,获取的脉搏波信号经过程序处理之后,通过蓝牙模块无线发送到终端设备.在动态环境下脉搏波信号存在多种干扰,利用了脉搏波信号的上下包络线信息,采用邻值代替法去除奇异点,低通滤波去除高频干扰,形态学滤波去除基线漂移和运动伪差干扰.该装置具有成本低、功耗低、易操作等特点,实验结果表明:所得到的血氧饱和度具有较好精度,能够动态实时地监测.     

一种改进可穿戴设备的血氧测量精度的传感器设计与验证

改进智能穿戴设备上传感器的数据采集方法,以及血氧测量和数据处理的方法,找到在动态测量过程中血氧数据更加精确的测量计算方法.修正现有算法分析模型,提取典型测量数据,设计新的变量标值,分析比较动态变化后的数据相关性,建立原始数据和输出动态血氧数据之间的关系变化模型,通过多人动态变化场景的数据采集实验验证了该方法的有效和精确.结果表明结合硬件设计、反射波长选择,通过血氧饱和度数值的动态变化反应血液中供氧情况,提出一个新的转换关系算法模型,得到精确度达到99％的血氧数据是非常实用和有效可行的方法.改进传统的投射式脉搏波血氧饱和度检测的算法模型到反射式脉搏波血氧饱和度的检测方式,提升其在智能穿戴设备上监测的血氧动态监测精度,该方法得到的数据对判定人体的健康状态和疾病类型非常有帮助.     

一种低功耗脉搏血氧饱和度测量系统的设计

能快速、准确、连续监测人体动脉血氧饱和度和脉率的测量设备对人体呼吸系统和循环系统疾病临床诊断和监护具有重要作用。为了实现一种低功耗、低成本的脉搏血氧测量系统,设计了一种以Lambert-Bear定律为理论基础,对脉搏血氧信号进行实时采集、处理、显示,并通过蓝牙4.0传输数据给手机实时显示的脉搏血氧饱和度测量系统。系统可无创伤连续测量,成本低,实现容易,并能较好地克服基线漂移和工频噪声干扰。结果表明,该系统功耗低,所测量的脉搏波波形清晰可见,血氧饱和度值和脉率值准确可用,具备商用便携式产品性能;同时提高了系统的可穿戴特性,可应用于移动环境中,实现无处不在的生理测量及监控。     

基于FPGA的脉搏血氧饱和度检测系统设计

血氧饱和度是衡量人体血液携带氧能力的重要参数,也是临床诊断和家庭保健中重要的生理指标。根据红外光谱法血氧饱和度测量原理,设计了一种血氧饱和度测量系统。系统以FPGA为开发平台,包括RSJ048CAS指夹式脉搏血氧探头、AD采集模块、信号调理模块、控制显示模块等模块,它可以实时、连续和无创地进行血氧饱和度检测。实验结果表明,在安静状态下,该系统可实现测得的血氧饱和度不低于94%。     

基于脉搏波传导时间的血压监测方法

目前血压测量在临床上采用袖带充放气的方法,不能连续测量.研究了基于脉搏波传导时间的连续血压监测方法,解决了心电R波顶点和脉搏波特征点识别问题,通过心电R波顶点和脉搏波特征点之间的时间间隔计算出脉搏波传导时间,用直线拟合的方法建立脉搏波传导时间和血压之间的个性化模型,开发了基于脉搏波连续测量血压的仪器.对13名18 ～40岁的健康人进行测试表明,该方法与水银血压计的测量结果的误差在(5±8) mmHg以内.     

STM32的无创连续血压测量系统设计

针对目前临床对血压的连续测量主要采用有创的方法,本文设计通过脉搏波传导时间(PWTT,Pulse Wave Transmit Time)实现无创连续测量血压的系统.该系统通过采集光电容积脉搏波(PPG)信号和心电(ECG)信号,利用STM32控制芯片将两者信号融合,再通过算法求出特征点,拟合方程求出个体的血压.通过此方法有效实现了无创连续的血压测量.     

一种连续血压测量系统的设计和验证

针对血压连续测量问题,设计了一种基于脉搏波传导时间的系统。该系统通过采集人体心电信号和光电容积脉搏波信号,将数据通过WiFi传输到计算机终端,采用差分阈值-窗口法提取特征点,计算脉搏波传导时间,拟合出人体血压值。通过采集一定的实验数据验证了本系统能够达到连续测量血压的目的,可为医护人员掌握病人身体状况提供重要依据,具有良好的应用前景。     

集成多生理参数监测的终端设计

针对目前健康监测终端设备的弊端,设计了一种便携式多生理参数监测终端.终端设备以ARM微处理器STM32 F405为控制与信号处理核心,通过对多种传感器采集的信号进行实时处理和分析,获取脉率、呼吸、血氧饱和度(SPO2)、脉搏传输时间(PTT)、心电图(ECG)以及光电容积脉搏波(PPG)信息,可实时显示生理参数和波形信息,通过触控屏完成人机交互功能,可方便实现手持式和穿戴式测量方式的自由切换.测量数据可本地存储或者通过蓝牙、Zig Bee无线发送.通过实验测试,该设备测量的生理参数数据准确可靠.     

一种有源血氧传感标签设计

为实现日常动态下人体血氧饱和度的实时监测,设计了一种有源血氧传感标签,采用反射式血氧传感探头,介绍了反射式无创血氧饱和度测量原理、血氧检测的方法,设计了相应电路。采用nRF24LE1无线收发芯片为核心,构建有源射频识别(RFID)标签发射系统,将血氧检测与RFID技术相结合,实现了血氧检测的无线传输,设计实现了血氧监测设备的小型化,提高了其可穿戴性,适合在日常动态环境下的实时监测。     

A method for calculation of arterial acid-base and blood gas status from measurements in the peripheral venous blood

In non-emergency medical departments such as internal medicine sampling of arterial blood and analysis for acid-base status is not routinely performed. Peripheral venous blood is routinely taken but interpretation of its acid-base status is difficult. This paper presents a method for calculation of arterial acid-base and blood gas status from measurements in peripheral venous blood combined with a pulse oximeter measurement of arterial saturation. The use of the method has been illustrated using the data of three patients with different acid-base, haemodynamic, and metabolic conditions. The sensitivity of the method has been tested for measurement errors including venous blood acid-base and blood gas status and pulse oximetry; errors due to physiological assumptions including the values of RQ and strong acid production at the tissues; and errors due to air bubbles in the blood. Errors due to these effects are relatively insignificant except for errors in calculated arterial PO(2), particularly when SpO(2) is greater than 97%; and errors when the change in base excess across the sampling site due to strong acid production is greater that 1.3 mmol/l.     

基于蓝牙传输的脉搏血氧饱和度监测系统设计

血氧饱和度的测量在临床和日常保健中有重大意义。系统是以AT89C51单片机为核心控制的测量仪,实现了使用光传感器采集红光和红外光透过动脉血管后产生的信号电路以及相关的测量电路,并利用单片机控制蓝牙模块,采用基于HCI层的单片机对蓝牙模块的控制方式,实现了与PC机的通信。本文把血氧饱和度检测系统和蓝牙技术结合起来,克服了使用传统的有线系统及病人不能自由活动的缺点,给病人带来了行动上的便利,也给家庭监护、远程医疗等创造了条件。     

基于卷积神经网络的单路PPG信号的连续动脉血压测量算法

利用脉搏波特征参数法估测动脉血压(ABP)时,需要进行人工特征设计和筛选以提取出与动脉血压相关性高的特征参数,具有局限性.对此,提出基于卷积神经网络(CNN)的单路光电容积脉搏波信号(PPG)的连续动脉血压测量算法.对PPG信号依次进行去噪平滑、单周期分割和插值处理后,将其输入到CNN中进行特征提取,以建立其与动脉血压...     

一种单片便携式脉搏血氧饱和度测量仪的研制

根据红外光谱法血氧饱和度测量原理,以MSP430为开发平台,设计了一种便携式无线脉搏血氧仪.设计中采用了一种新型的腕式血氧探头,使用户佩戴和测量更加方便;硬件设计上充分利用了单片机内部的功能模块,使外围元件个数减到最少,功耗降到最低;软件设计上实现了信号调制、信号处理、信息显示和无线通信等功能.实验样机的初步测量结果表...     

面向智能移动设备的血氧饱和度检测方法分析

由于智能移动设备的蓬勃发展和人们对于自身健康状况的高度关注,通过智能移动设备监测身体指标和健康状况正逐渐成为一个研究热点.血氧饱和度是指血液中氧合血红蛋白在所有血红蛋白中的比例,它是呼吸系统和循环系统的重要生理参数之一,可以反映相关人群的病情变化及身体健康情况等.一般传统血氧饱和度的检测方法需要红外光的支持,而目前的智能移动设备没有红外光发射和接收模块,鉴于此,研究了面向仅具有摄像头和可见光源的移动设备血氧饱和度检测方法.通过分析传统光学模型直接应用于移动设备后存在的问题,提出全新的面向移动设备的血氧饱和度检测模型,并研究其中必备的摄像头成像基线漂移问题的修正算法.提出的模型和方法可以支持许多与血氧饱和度检测相关的应用,并启发相关的人机交互研究.     

用于脑卒中病人康复训练的穿戴式无线生理参数检测系统设计

针对中风病人康复训练过程的监控需要,研制了一种基于无线传感网络技术的以脉搏血氧饱和度和呼吸参数为检测对象的穿戴式无线生理参数采集系统。结合脉搏血氧饱和度检测技术、呼吸参数检测技术以及无线传感网络技术的发展概况提出了以C8051F320为控制核心的无线生理参数采集系统的设计方案,详细介绍了无线生理参数采集系统的软、硬件设计,并对实验结果进行分析处理。实验结果表明:该生理参数检测系统可以完成脉搏血氧饱和度和呼吸参数的检测任务。