基于生物雷达的临床监测系统研究

目的:利用雷达以及信号处理等方法实现非接触临床监测.方法:基于生物雷达技术,对人体生命参数进行非接触提取.通过网络将数据传输到服务器,系统通过相应算法对所得数据进行处理,从而获得具有临床意义的结果.结果:基本实现了参数提取、数据传输、数据处理以及分析,实验结果较为理想,系统可行性强.结论:生物雷达技术可以用于临床监测领域,可以实现非接触多目标监测.     

基于个性化脉搏波传导参数的连续血压测量方法研究

目的：建立基于个性化脉搏波传导参数的连续血压测量方法模型。方法对18名受试者进行了运动实验,在运动实验过程中连续记录受试者的心电和手指容积脉搏波,同时利用动态血压计每2 min采集受试者的血压;每个受试者间隔1周的时间进行第二次实验;采用最小均方误差线性估计的方法来建立脉搏波传导时间和收缩压之间的线性模型。结果同一个受试者脉搏波传导时间与收缩压具有良好的线性关系（r2=0.91±0.06）,线性模型的检测误差为（3.48±1.69）mmHg,且具有较好的稳定性。但对于不同受试者,很难建立统一的线性模型（r2=0.14）。结论基于个性化脉搏波传导参数的连续血压测量方法是可行的,有望实现无袖带的连续血压测量。     

适用于脉搏波传导时间测血压准确性研究的多信号采集系统

目的：设计一种可用于脉搏波传导时间法测量血压准确性研究的多信号采集系统。方法：分析可能影响准确性的几方面因素,设计可采集多参数的系统及可用于个性化校正的模块,可与DSP运算模块无缝连接的数据接口等结果：分别采用2种测量方法测量脉搏波传导时间,20人次的测量实验表明,多参数信号质量较好,经过软件简单滤波后即可准确定位各特征点,便于计算脉搏波传导时间,进行算法研究。采集系统可与DSP运算模块无缝连接构建实验平台。结论：适用于脉搏波传导时间研究的多信号采集系统可用于脉搏波传导时间法测量血压准确性的研究     

基于经验模态分解的脉搏波特征提取

目的：提取脉搏波上升支起点（u）和降支切迹（DN）特征点,计算左室射血时间（LVET）。方法：通过经验模态分解、对含噪的脉搏波进行去噪处理,选取重复出现的特殊波形,且该波数与脉搏波周期出现的次数大致相同的经验模态分解分量,利用幅值判据和多次试验经验相结合的方法,获得脉搏波的时域特征点。结果：经分析对比几种去噪方法发现,经验模态分解去噪具有高信噪比特点,其分量可以准确定位脉搏波相应的特征点。结论：经验模态分解可应用于脉搏波处理,实现去噪和特征点提取。     

基于积分放大器IVC102的脉搏数据采集系统

目的:为了实现对积分放大器IVC102的进一步研究,搭建硬件电路,实现对光电容积脉搏波的无创采集。方法:在较为嘈杂的环境中,利用搭建的硬件电路,由血样探头传感器将人体指端光电容积脉搏波转换成电流信号输出,并由积分放大器进行电流到电压的转换,同时实现滤波放大,经AD转换后被MSP430单片机采集,送到上位机存储、显示,并进行数据处理。同时利用临床现有的脉搏采集方法实现人体脉搏波的同步采集,将2种脉搏波进行对比和相关参数计算。结果:观察发现采集得到的光电容积脉搏波具有一般脉搏信号的普遍特征,波形相似度较高,说明系统实现了正常采集。结论:该系统具有较强的抗干扰、抗噪声能力,能在复杂的环境下准确提取人体指端光电容积脉搏波。该系统也可以应用在其他采集过程中,实现电流-电压转换,并在一定程度上完成滤波和放大作用。     

用脉搏波传导时间实现血压连续测量

研究了一种能进行个体枝正利用脉搏波传导时间无创连续测量血压的方法。对同一个体，在一段时期内脉搏坡传导时间和血压之间是一线性关系。但是在不同的个体之间，表征这一关系的特征参数是不同的。本文利用流体静压差原理，通过改变体位改变被测个体一部分血管内的血压值，从而得到2种体位之间血压差ABP。测量2种情况下的心电和体表脉搏波，对心电和脉搏波信号进行运算得到PWTT以及2种情况下相应的改变量△PWTT。根据ABP和△PWTT可以得到血压方程的参数b。另外，在已有测量值的基础上，结合其中一个体位情况下的血压值，可以得到血压方程的另一个参数a。利用构建的针时个体的血压方程，由连续测量的PWTT值就可连续估计血压。对志愿者进行的初步试验表明，这种方法估计的血压和有创血压对比，误差在5％以内，是一种可行的无创血压连续监测方法。     

基于脉搏波的血压测量相关特征参数辨识

目的 :建立基于脉搏波特征参数的血压测量模型,并对模型参数进行辨识。方法 :采集家兔颈动脉脉搏波与对应的血压数据,提取脉搏波的特征值,建立相应的自回归(auto-regressive,AR)模型。利用最小二乘法的原理,通过MATLAB系统辨识工具箱对模型参数进行辨识,得到脉搏波与收缩压、舒张压、平均动脉压之间的关系。结果 :所建模型的脉搏波特征参数与收缩压、舒张压及平均动脉压具有良好的对应关系,其拟合度均大于95%。结论:根据所建的脉搏波与血压间关系模型可由脉搏波推算出血压值,有助于实现对血压的实时监测。     

基于新颖血压参数标定法的无袖套血压获取系统

基于Moens—Koneweg模型和流体静力学原理,提出了一种简易人体血压参数标定方法,通过改变手腕血压测量点与心脏的垂直距离,用流体静力压来影响血液在血管中的流动．改变血压与脉搏波传导时间,从而得到多组不同的心血管参数值,由此建立起血压与脉搏波传导时间的关系式。文中详细介绍了各部分电路及软件设计。通过对不同年龄、性别的人分别进行长期和短期的监测．并与医用OMRON EW3152电子血压计进行对比．结果表明用此方法测量有较高的精确度和测试一致性。     

腕部气囊式脉搏波自动采集装置的研制

目的:研制一种可以在测量血压的同时采集脉搏波信号并得到心血管评价参数的医疗电子仪器,对实现心血管功能日常监测具有重要意义。方法:将气压式传感器采集腕部气囊内压力信号转换为电信号,通过信号处理电路将其分为接近直流的气囊压力信号和脉搏波信号,经过并行模拟数字(A/D)转换后,利用单片机控制气泵和气阀的充气、放气通断,以实时判断气囊压力值和脉搏波波幅,从而计算出平均动脉压,采集桡动脉压力信号。结果:基于示波法血压自动测量方式可根据脉搏波波幅与袖套压力的对应关系确定平均动脉压,并计算得到收缩压和舒张压,在平均动脉压对应的袖套压力状态下采集到人体桡动脉压力脉搏波波形。结论:该装置可提供一种在测得人体腕部血压的同时自动无创的采集脉搏波的方法。     

基于超宽谱生物雷达微弱生命信号的非接触监测系统

目的：在穿透非金属障碍物情况下,用生物雷达实现对人体的呼吸和体动信号的现场、实时、非接触监测。方法：设计基于超宽谱（UWB）生物雷达的实时监测系统和参数;采用多线程编程技术,通过无线网络方式实时采集携带人体微弱生命体征的生物雷达回波信号;实时对生物雷达回波信号进行处理。结果：从生物雷达的回波信号中能有效提取出微弱生命呼吸信号和体动信号,并实时显示波形。结论：该系统实现了在穿透障碍物情况下现场、实时、非接触监测人体微弱生命信号,为平、战时更有效地实施医学救援提供了一个新的方法和手段,对临床非接触监护的实现也具有一定意义。     

基于生物雷达技术的非接触心率检测研究

目的：利用生物雷达实现对心率的检测。方法：通过提取雷达X-Q输出端的数据,采用基于LM（1evenberg—marquardt）算法的参数估计来获取心率。结果：对静止呼吸以及伴有体动正常呼吸这2种情况下采集到的数据进行了分析,得到了理想的实验结果。I-Q双通道雷达系统无需相位展开操作,对于信噪比非常小的生物信号较为有利。结论：生物雷达可以在非接触的状态下实现对心率的检测,对于临床诊断具有重要的应用价值。     

佛山市35～70岁城市社区居民肥胖类型与动脉硬化指数关系

目的调查佛山市35~70岁城市社区居民的肥胖类型,分析肥胖类型与动脉硬化指数的关系。方法采用整群随机抽样法,对广东省佛山地区15个社区中居住时间≥3年的居民进行调查,共获得符合要求的受调查者5 039例。测量受调查者身高、体重、腰围,计算体质量指数(BMI),根据BMI和腰围将被调查者分为非肥胖组3198例、腹型肥胖组1 084例、肥胖组188例、肥胖合并腹型肥胖组569例。检测各组颈-股动脉脉搏波传导速度,同时抽取空腹外周静脉血检测血糖、血脂指标,计算血脂促动脉硬化指数。结果与非肥胖组相比,另外3组BMI值、腰围、血压指标、血脂指标[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)]、空腹血糖(FPG)、脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数均明显升高,高密度脂蛋白(HDL-c)明显降低,差异有统计学意义(均P0.05)。与腹型肥胖组相比,肥胖组患者腰围、脉搏波传导速度以及肥胖合并腹型肥胖组BMI、腰围、血压指标、TG、FPG、脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数均明显升高,差异有统计学意义(均P0.05)。与肥胖组相比,肥胖合并腹型肥胖组腰围、收缩压、TG、FPG、脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数均明显升高,差异有统计学意义(均P0.05)。BMI对脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数的单独主效应影响差异有统计学意义(P0.05);腰围对脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数的单独主效应影响差异有统计学意义(P0.05);BMI和腰围对脉搏波传导速度、血脂促动脉硬化指数的共同效应影响差异有统计学意义(P0.05)。多因素回归分析显示,肥胖合并腹型肥胖组发生脉搏波传导速度10 m/s、血脂促动脉硬化指数4的风险分别为非肥胖和腹型肥胖组的5.716倍、4.842倍,明显高于单独BMI≥28 kg/m~2或腰围增高。结论佛山市35~70岁城市社区居民单纯性肥胖和腹型肥胖均为动脉硬化的危险因素,BMI和腰围在促进动脉硬化发展过程中具有协同作用。     

基于脉搏波传导时间的无创连续血压模拟器设计

该研究针对基于脉搏波传导时间（PTT）方法和听诊法标定的无创连续血压测量系统，设计一种用于产品性能测试的血压信号模拟器，通过建立PTT-BP逆映射函数关系，建立表征特定患者PTT特征参数的表达方程组，并给出在标定过程解析特征参数的方法，依据PTT算法，完成了一种包括心电信号-指光电容积脉搏波描记法信号（ECG-PPG）发生器的PTT无创连续血压模拟器设计，并给出了标定方法和测试流程。实验结果表明，该设计可以满足PTT无创连续血压测量系统产品性能测试的要求。     

一种基于脉搏波的无创连续血压测量方法

提出一种基于脉搏波的无创连续血压测量方法。该方法通过提取人体肱动脉脉搏波的特征参数,根据逐步回归分析建立的血压特征方程估计人体每搏的血压,实现无创连续血压测量。实验结果表明,采用此方法测得的血压与水银血压计测得的血压具有很好的一致性,收缩压与舒张压的平均差值都小于3mmHg,标准误差都小于5mmHg。     

血氧饱和度实时监测中脉搏波信号的预处理

目的:对光电脉搏式血氧饱和度监测系统采集的脉搏波信号进行预处理,提高参数计算的实时性与准确性。方法:对原始脉搏波信号噪声特点进行分析,提出相关的预处理方法并设计相应的滤波器,利用Matlab数据分析软件对脉搏波信号及相关参数进行仿真处理。结果:原始脉搏波信号经处理后,在提高运算精度的同时消除了噪声干扰。结论:实现了血氧饱和度的实时快速测量和动态监测显示,为血氧饱和度参数的计算奠定了基础。     

一种监测人体体温及脉搏波的耳机装置

目的:设计一种安装在耳机上的实时检测人体体温及脉搏波信号的辅助装置,使人们在不影响生活工作的同时,轻松便捷地关注自己的健康状况。方法:置于耳机上的反射式光电传感器采集脉搏波信号,热电堆红外温度传感器采集体温信号。信号经过滤波、放大和A/D转换后,利用嵌入在耳机内的单片机分别对脉搏波及体温信号进行处理,以得到心率和体温数据。并将处理后的脉搏波波形、心率数据及体温数据显示在液晶显示屏上,还可通过SD卡接口进行数据传输及存储。结果:经过实际测试,传感器能够测得人体耳部体温、提取耳部脉搏波信号,具有测量人体脉搏波、心率及体温的功能。结论:该耳机装置是一种可为用户提供实时检测体温、脉搏波及心率的便携式装置。     

利用LMS算法处理血氧饱和度监测中的脉搏波信号

血氧饱和度是反映血液中氧含量的重要参数,它的准确监测对于生理研究及医学应用都具有重要的意义.目前对血氧饱和度的无创监测通常是以识别脉搏波并提取其特征值为基础的双波长法,所以,准确识别脉搏波并在相应周期内提取脉搏波峰-峰值,是计算血氧饱和度的基础.由于得到的脉搏波信噪比较低,因此,正确识别脉搏波波形对于准确地测量血氧饱和度是至关重要的.本文利用最小均方（LMS）自适应算法处理脉搏波信号,取得了比较理想的降噪效果,从而大大提高了脉搏波的正确检出率.     

中老年女性血压与颈动脉IMT及baPWV的关系

目的 探讨中老年女性血压与颈动脉内膜中层厚度及臂-踝脉搏波传导速度的关系.方法 选择中老年女性患者185例,平均年龄为62.55±9.81岁.其中高血压组96例(51.9%),血压正常组89例(48.1%).测量颈动脉内膜中层厚度及臂-踝脉搏波传导速度.结果 在高血压组及血压正常组中,颈动脉内膜中层厚度与收缩压、脉压均显著相关(在高血压组r分别为0.225和0.181,在血压正常组r分别为0.049和0.047;均P<0.05),臂-踝脉搏波传导速度与年龄、收缩压、平均压、脉压均显著相关(在高血压组r分别为0.599、0.551、0.429和0.560,在血压正常组r分别为0.624、0.451、0.290和0.518,均P<0.05);高血压组臂-踝脉搏波传导速度、颈动脉内膜中层厚度均明显高于血压正常组,经比较差异有统计学意义(t分别为7.678和0.713,均P<0.05);高血压组臂-踝脉搏波传导速度与颈动脉内膜中层厚度显著相关(r=0.206,P<0.05);经多因素分析提示年龄及平均压是与臂-踝脉搏波传导速度关系最为密切的参数.结论 联合检测臂-踝脉搏波传导速度及颈动脉内膜中层厚度对发现早期动脉硬化有一定的价值.     

基于LabVIEW的脉搏信号基线漂移去除

目的:去除脉搏波信号中存在的基线漂移等干扰噪声,提取清晰的脉搏信号以便于诊断、治疗心血管疾病。方法:采用LabVIEW作为软件平台、NI数据采集卡为硬件平台,研制了一套测量系统。该系统将传感器采集到的脉搏信号通过采集卡传送到PC,采用样条插值拟合的方法,去除信号中的基线漂移。结果:通过分析信号的频谱表明,处理后脉搏波的信噪比得到了明显改善。结论:该系统对脉搏信号中的基线漂移去除效果良好。     

基于容积脉搏波的血压参数测量与标定的方法研究

提出通过人体指端一点位置测量脉搏波传播时间．进而标定收缩压、舒张压。具体方法是通过交替点亮红光和红外光获取容积脉搏波．经放大滤波及信号处理后得到加速脉搏波，通过测量其中推进波和反射波之间的脉搏波传播时间来建立与血压的关系。根据数据回归分析建立收缩压测量方程式．根据容积脉搏波中交直流成分之间存在的线性关系及数据回归分析．建立相应的舒张压测量方程式。通过临床33例人体实验，其中18人作为训练组，15人作为对照组．并与基于传统充气袖带测量的OMRON电子血压仪测量结果作对照验证，结果表明有较好的一致性。此方法简单易行．可望作为一种无创、连续血压参数测量的标定方法。