基于光電容積脈搏波的呼吸信號提取方法研究.pdf

1、目前在臨床上,實時監(jiān)測呼吸的方法一種是呼吸氣體流量法;另外一種是胸阻抗法。這兩種方法具有侵?jǐn)_性、設(shè)置繁瑣、易產(chǎn)生運動干擾,并且成本較大。因此需要一種強大的自動連續(xù)非侵入性的呼吸測量方法,并且要適合各年齡段的患者。而光電容積脈搏波(Photoplethysmography, PPG)具有非侵入性、無創(chuàng)性、易操作性,并且包含呼吸信號的相關(guān)信息。如果能從光電容積脈搏波中實時地提取出呼吸信號,將是對目前的呼吸監(jiān)測有極大的推進(jìn)作用。
　　本

2、論文依據(jù)光電容積脈搏波和呼吸信號的測量原理,設(shè)計了一個同步采集兩路信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)抗干擾能力較好,能有效地獲取信號數(shù)據(jù)。同時,本文致力于應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法從光電容積脈搏波提取呼吸信號。本論文主要工作如下:
　　1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):根據(jù)光電容積脈搏波和呼吸信號的檢測原理,設(shè)計符合本文要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),完成對光電容積脈搏波和呼吸信號的同步采集。該系統(tǒng)以MSP430單片機為核心,由光電探頭、壓力傳感器、信號放大及信號調(diào)理模塊

3、等組成。針對信號采集中的高頻干擾,設(shè)計了低通濾波器。
　　2)呼吸信號提取:采用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法對脈搏波信號進(jìn)行分解,并重構(gòu)呼吸信號,與采集的呼吸波信號做相關(guān)性分析。并且將經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法與小波變換進(jìn)行對比。最后在LabVIEW平臺中實現(xiàn)經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法,構(gòu)建數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),利用該系統(tǒng)對光電容積脈搏波進(jìn)行分析,并提取出呼吸信號。
　　綜上所述,本文采用自制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),同步采集光電容積脈搏波和呼吸信號,并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分