基于LabVIEW的电子血压测量仪

针对传统血压测量方法需要气囊,佩戴不舒适,不能连续动态测量的缺点,设计了基于LabVIEW的电子血压测量仪。该仪器使用Arduino单片机采集心电和脉搏波信号,并通过Wi-Fi把数据发送到LabVIEW上位机进行处理计算和显示。该仪器使用心电贴片和压电脉搏波传感器替代传统充气式袖带,可进行无创连续血压测量。实验数据结果显示,该电子血压测量仪满足AAMI标准。     

基于Android手机的生理参数移动监测系统

本研究设计了一款基于Android手机的人体生理参数移动监测系统。依据心电信号与脉搏波信号的特点,设计硬件采集系统。利用蓝牙无线通信方式,将硬件电路采集的生理信号发送至手机。通过在Android手机上开发的应用程序,实现心电信号和脉搏波信号的数字滤波处理、实时显示、存储及回显等功能。通过测量的脉搏波传导时间建立连续血压计算模型,并与人体血压实测值进行验证测试。最后在多个品牌的Android手机上运行本系统的应用程序,验证该系统的实用性和兼容性。该系统具有体积小巧、成本低、可实时连续监测的优点,实现了连续生理参数监测。     

基于Android平台的无创血压连续监测系统

血压是反映心脏和血管功能状况的重要参数,无创、准确的血压连续监测便携式系统能提高血压监测的舒适性与便捷性,从而有助于心血管疾病的预防和诊断。根据血压连续监测需求,设计一套基于Android平台的无创血压连续监测系统。该系统由前端信号采集系统和手机端App构成,可实现心电、脉搏信号的同步采集。用手机端App实时绘制两路波形,计算出脉搏波传导时间PWTT和脉搏波波形特征量K,建立血压回归模型,计算血压值,并对血压的变化进行图表分析。实验结果表明,所设计的无创血压监测系统测量的血压绝对误差均小于8 mm Hg,标准误差小于5 mm Hg,App界面简单易操作,用户通过随身携带的手机就能随时查看自己身体健康状况变化,达到预防高血压疾病和及时问医的目的。     

基于脉搏波信号和血管弹性腔模型的动脉血压连续测量方法

目的为满足健康监护中的连续测量血压的要求,研究并实现一种基于脉搏波信号和血管弹性腔模型的动脉血压拟合计算方法。方法利用自制的穿戴式人体生理参数监测系统收集测试对象的脉搏波信号、心电信号以及血压数据。根据心电信号与脉搏波信号的时间关系,推导出收缩压和脉搏波传导时间的回归分析方程,而舒张压的测量,则是通过脉搏波的波形系数分析以及血管单弹性腔模型的参数计算完成。结果试验结果表明,该方法血压测量结果的平均偏差和标准偏差为(0.51±0.74)kPa([384±5.54)mmHg],达到了美国医疗仪器促进协会建议的(0.665±1.064)kPa([5±8)mmHg]标准。结论结合脉搏波信号和弹性腔模型可以估算人体血压值,为连续血压测量提供了新的实现方法。     

应用阻抗心动图测量脉搏波传导时间

为了研究射血前时间对用脉搏波传导时间进行连续血压测量的影响,本文设计并实现一种用阻抗心动图确定脉搏波起始点计算脉搏波传导时间的方法,在深呼使血压产生波动的过程中,采用此方法与心电R波峰值作起始点的方法进行对比实验.实验结果表明,用这种方法测量脉搏波传导时间随呼吸的变化曲线与血压变化的规律相一致.与用心电R波法相比,阻抗心电图法可以有效避免射血前时间变化对PWTT测量结果的影响,是一种准确测量脉搏波传导时间的方法.     

基于血流多普勒测量下肢脉搏及血压系统的设计

为实现对下肢脉搏信号进行实时、连续、无创的监测,设计了基于血流多普勒测量脉搏及血压系统.用Cignal公司生产的内部含有A/D和D/A转换的C8051单片机简化电路;将USB20C模块与单片机相连,以满足生物医学信号的高速与实时数据传输,使脉搏信号能直接显示在计算机上显示. 该系统可通过计算机上显示的脉搏信号来测量血压,克服了国普通听诊器难以听到肢体远端动脉的血流而不能用于测量肢体远端血压的缺点.     

基于手指压力示波法的血压测量系统设计

我国高血压患病人数在不断上升,而市场上基于示波法的电子血压计在测量时需袖套辅助。鉴于此,我们设计一种基于手指压力示波法的无袖套血压测量系统。通过手指按压传感器来改变手指内动脉所受压力,并以此改变血管容积,测量出施加的压力和光电容积脉搏波信号。采用双高斯拟合方法,建立光电容积脉搏波信号、施加压力与血压之间的模型关系,计算出人体的血压值。系统采集了24例志愿者的血压数据,与欧姆龙电子血压计测量的血压值进行对比分析;两组数据的收缩压相关性为0.841,标准差为6.78 mmHg;舒张压相关性为0.809,标准差为4.91 mmHg。通过手指压力示波法测量血压是一种可行的方案,它为血压测量装置的小型化、移动医疗及全民健康服务提供了一种思路。     

柯氏音法与示波法相结合的新型血压测量仪研究

为提高电子血压计的准确性,研制出将柯氏音法与示波法结合的新型血压测量装置.首先在研究测量过程和信号处理方法的基础上,设计基于驻极体麦克风和电容式压力传感器的电子血压计系统架构;再利用柯氏音和脉搏波的密切相关性,建立基于统计规律的时域窗函数对柯氏音声强信号进行选择性放大,并设计相关实验验证了该方法的有效性;然后提出利用柯氏音法准确性和示波法稳定性的血压值综合求算逻辑.通过初步测试实验和分析,证实了该装置测量结果具有较高的准确性和稳定性.研究表明,利用柯氏音与脉搏波的关系进行综合信号处理和血压值测算,有望获得高准确性的血压自动测量方法.     

基于脉搏-心电的便携式血压仪的研制

设计一种体积小巧,测量过程无任何束缚的基于脉搏波传导时间(pulse wave transit time,PWTT)的血压仪。从反射式容积脉搏波(photoplethysmography,PPG)和心电波形(electrocardiogram,ECG)中提取脉搏波传导时间,再综合心率、每搏输出量和外周阻力对血压的影响,通过回归分析建立血压模型,最终实现血压测量。应用样机对20名志愿者进行血压测量,同时以传统水银血压计的测量结果作为标准,结果显示收缩压和舒张压的95%一致性界限分别为(-8.3,11.6),(-9.9,12.7),说明两种方法所测的血压值有较好的一致性。血压仪样机实体小巧,使用方便,使用过程没有任何束缚,同时在理论上对基于脉搏波传导时间的血压测量方法进行优化,实现了收缩压和舒张压的测量。     

基于脉搏波传导时间的连续血压测量系统

针对现有连续无创血压测量系统采样频率和计算精度较低的问题,我们设计了一套基于STM32F103T4和DSP TMS320C5535芯片的双核血压测量系统。利用STM32和DSP芯片在信号高速采样及高精度运算上的优势,实现了对脉搏波信号的高速采样和计算,改善了连续无创血压测量方法的精度。实验测量30名随机受试者,其医用水银血压计和本系统测量结果的差值均符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)标准要求,通过Bland-Altman差值法对两种方法进行一致性检验分析,结果表明两者具有很好的一致性。本研究设计的连续无创血压测量系统可初步在家庭和临床医疗方面进行人体血压的动态跟踪测量。     

基于薄膜压力传感器的脉搏信号测试系统

人体脉搏信号携带有丰富的与健康相关的生理信息.为了方便脉搏信号的采集和研究,本文设计出一种采用轻触式薄膜按键面板工艺的自制脉搏压力传感器,并使用了常见的555和V-f转换器件将传感器压力信号转换为电信号,再通过后续设计的滤波、陷波放大电路以及电路的干扰抑制处理,系统就可以获取高质量的脉搏波信号.传感器的性能测试以及示波器的应用结果表明,基于薄膜压力传感器的脉搏信号测试系统工作性能稳定,并通过示波器的串口通信扩展模块或者LABVIEW采集卡可以在计算机上显示出采集的脉搏信号,此测试系统可用于脉象信息的采集与研究.     

Continuous estimation of systolic blood pressure using the pulse arrival time and intermittent calibration

A continuous noninvasive method of systolic blood pressure estimation is described. Systolic blood pressure is estimated by combining two separately obtained components: a higher frequency component obtained by extracting a specific frequency band of pulse arrival time and a lower frequency component obtained from the intermittently acquired systolic blood pressure measurements with an auscultatory or oscillometric system. The pulse arrival time was determined by the time interval from QRS apex in electrocardiogram to the onset of photoplethysmogram in a fingertip beat-by-beat via an oximetric sensor. The method was examined in 20 patients during cardiovascular surgery. The estimated values of systolic blood pressure were compared with those measured invasively using a radial arterial catheter. The results showed that the correlation coefficients between estimated values and invasively obtained systolic blood pressure reached 0.97±0.02 (mean±SD), and the error remained within ±10% in 97.8% of the monitoring period. By using a system with automatic cuff inflation and deflation to acquire intermittent systolic blood pressure values, this method can be applicable for the continuous noninvasive monitoring of systolic blood pressure.     

基于超声回波信号的指端脉搏波提取

脉搏波可作为检测人体心血管系统生理病理状态的重要依据。为了验证用超声波测量脉搏波的可能、解决脉搏波的测量部位受限的问题,本研究提出一种从超声回波信号中提取脉搏波的方法。设计一种跟随式超声传感器,用数据采集系统采集指端超声回波信号,经过滤波、选点及小波去噪等处理后得到较为纯净的脉搏波信号;同时采集心电信号以及光电容积脉搏波信号作为参考信号。结果表明,可以从提取的指端脉搏波中准确地获取心率;与同步测得的光电容积脉搏波数据相关系数大部分在0.8以上;波形中的重搏前波、重搏波等细节部分也能明显地表现出来。本研究提出的方法实现了从指端超声回波信号中获取完整可靠的脉搏波信号,为日后获取不同部位的脉搏信号提供了基础。     

Deriving respiration from photoplethysmographic pulse width

A method for deriving respiration from the pulse photoplethysmographic (PPG) signal is presented. This method is based on the pulse width variability (PWV), and it exploits the respiratory information present in the pulse wave velocity and dispersion. It allows to estimate respiration signal from only a pulse oximeter which is a cheap and comfortable sensor. Evaluation is performed over a database containing electrocardiogram (ECG), blood pressure (BP), PPG, and respiratory signals simultaneously recorded in 17 subjects during a tilt table test. Respiratory rate estimation error is computed obtaining of 1.27 ± 7.81 % (0.14 ± 14.78 mHz). For comparison purposes, we have also obtained a respiratory rate estimation from other known methods which involve ECG, BP, or also PPG signals. In addition, we have also combined respiratory information derived from different methods which involve only PPG signal, obtaining a respiratory rate error of ?0.17 ± 6.67 % (?2.16 ± 12.69 mHz). The presented methods, PWV and combination of PPG derived respiration methods, avoid the need of ECG to derive respiration without degradation of the obtained estimates, so it is possible to have reliable respiration rate estimates from just the PPG signal.     

AVR单片机下脉搏传导时间与收缩压的关系

目的利用MIMIC Datebase(mimicdb)数据分析有创收缩压和脉搏传导时间(pulse transit time,PTT)的关系。制作AVR信号采集系统,并在PC下采集心电和脉搏的实时信号,分析无创收缩压和PTT的关系。方法利用Matlab软件分析MIMIC数据库内5个个体的数据,得出PTT和有创收缩压的相关系数。利用AVR单片机采集用6名正常血压的男性(年龄27~31周岁)的心电和脉搏信号,用蓝牙发送至计算机。通过两个月对比试验,比较PTT和收缩压之间的关系是否发生很大的变化。结果PTT同有创和无创收缩压都有较好的线性相关性,波谷作为PTT特征点和收缩压有更好的线性关系。结论 AVR数据采集系统小巧、便携,可应用于家用监护。     

基于心电信号的脉搏波形特征点提取

为寻求一种精确的脉搏波特征提取方法,提取更多的脉搏波形特征,揭示心电脉搏在时域上的相关性,使用MP425数据采集卡和LabVIEW构成的数据采集系统同步采集ECG信号和脉搏波信号,对ECG信号和脉搏波信号进行分析和处理,采用能量算子法检测心电信号R波;基于同步采集的ECG和脉搏波信号,提出一种应用ECG信号的R波和T波来提取Pulse wave的重搏波和峰值的方法.经过分析与实验验证,该方法能准确找到脉搏波波峰和重搏波位置,并具有较强的抗干扰能力,为研究心电脉搏之间的关系提供了一种新的方法.