脈搏波信息檢測及分析方法研究.pdf

1、脈搏信號是一種常見的生物醫(yī)學信號，脈搏波信號特征在一定程度上反映了人體心血管生理狀態(tài)信息。脈搏信號的檢測和分析在醫(yī)學界受到廣泛關注和重視，準確有效的脈搏信號檢測和分析對人體心血管系統(tǒng)的健康監(jiān)測和疾病診斷有著重要的臨床意義。本文開展了接觸式和非接觸式的兩種脈搏波信息檢測及分析方法研究。在接觸式檢測分析方法中，研制了一種基于嵌入式微處理器的接觸式脈搏信號檢測系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)相應的信號調(diào)理模塊、單片機模塊和上位機數(shù)據(jù)接收顯示模塊的設計。該系統(tǒng)

2、能夠?qū)θ梭w的脈搏信號進行動態(tài)采集、實時顯示,并具有數(shù)據(jù)存儲、回放和分析功能，并對脈搏波的時域頻域特征進行了檢測和計算分析。在非接觸式檢測分析方法中，研究了一種非接觸式的基于紅外序列圖像的脈搏波信息檢測分析系統(tǒng)，提出了一種基于紅外序列圖像的血管彈性檢測計算新方法。應用該檢測分析系統(tǒng)獲取了橈動脈處的紅外序列圖像，建立了一種序列圖像處理算法，應用該圖像處理算法提取了序列圖像中反映脈搏波特征的時間序列信號。定義了一種血管彈性特征參數(shù)。完成了基于

3、時間序列信號的血管彈性特征參數(shù)的數(shù)值計算。該脈搏波檢測分析系統(tǒng)采用非接觸式檢測分析脈搏波信息，可以獲取自然生理狀態(tài)下脈搏波特征，同時提供了一種血管彈性檢測分析的新方法，具有較好的臨床應用價值。特別是為中醫(yī)脈診提供更加全面的診斷信息。具體的研究工作為：
　　 (1)通過采用一款基于PVDF壓電薄膜的集成化脈搏傳感器來實現(xiàn)對脈搏信號的提取。設計脈搏信號的調(diào)理電路和基于51單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換和RS232串口通信，從而實現(xiàn)接觸式脈搏信號檢

4、測系統(tǒng)的設計。以PC機作為上位機，采用LabVIEW實現(xiàn)脈搏信號接收和顯示。
　　 (2)利用小波變換的多尺度多分辨率特性，將脈搏信號進行多尺度分解，使得脈搏信號的有效信號和噪聲在不同尺度上呈現(xiàn)不同的時頻特征，然后根據(jù)這些差別構(gòu)造相應的規(guī)則，對含有噪聲的信號進行處理。
　　 (3)用FFT算法實現(xiàn)脈搏信號時域到頻域的轉(zhuǎn)換，得到脈搏信號的幅度譜及一些頻域特征。
　　 (4)對脈搏信號做功率譜估計研究，用自功率譜法得

5、到脈搏信號的功率譜圖并提取脈搏信號功率譜特征。
　　 (5)構(gòu)建了一種非接觸式的基于紅外序列圖像的脈搏波信息檢測分析系統(tǒng)，實現(xiàn)橈動脈處的紅外序列圖像動態(tài)采集。
　　 (6) 建立了一種序列圖像處理算法，基于時間過程的紅外圖像特征提取了序列圖像中反映脈搏波特征的時間序列信號。
　　 (7) 紅外序列圖像的時間過程特征反映了橈動脈處血管的血容量的變化特征。血容量的變化特征反映了血管的彈性變化特征。定義了一種血管彈性特