左、右心系統(tǒng)非接觸檢測方法及其傳感器設(shè)計.pdf

1、心血管疾病嚴重危害人類健康，已成為21世紀人類死亡的首要病因。其病情發(fā)展緩慢、成因復(fù)雜、臟器功能關(guān)聯(lián)性較強，僅從單一的心電圖或血壓計等檢測難以獲取全面的信息，因此針對心血管系統(tǒng)進行無創(chuàng)、實時、連續(xù)和全面的檢測，對預(yù)防心血管疾病有著至關(guān)重要的作用。中醫(yī)學(xué)認為脈象信號蘊含了豐富的生理和病理信息，心、脈是形成脈象的主要器官，氣、血是形成脈象的物質(zhì)基礎(chǔ)。在發(fā)展較為成熟的心電、心音檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對動脈波和靜脈波的同步檢測，深入研究脈象信號的

2、形成機理和特征規(guī)律，檢測分析心功能和心血管生理狀況，必將成為一種診斷心血管疾病的有效手段。
　　 傳統(tǒng)的脈象檢測技術(shù)手段較為單一，主要采用接觸式的壓力傳感器，雖已取得較好的效果，但這種接觸式檢測方法也存在一些不可避免的缺陷，如：傳感器對人體信號的原始性和自然性有一定的影響對脈象存在干擾，同時其應(yīng)用也存在許多不便性。本論文以血流動力學(xué)和循環(huán)生理學(xué)作為醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)結(jié)合“脈圖法”，分析了脈象信號的形成機理，提出利用激光對脈象信號進行非

3、接觸檢測的方法，以拾取人體動脈波和靜脈波作為研究對象，對脈象的新的檢測方法進行探索性研究。
　　 “脈象振動覺”理論提出脈象振動是脈搏波及其諧波分量存在的客觀表現(xiàn)形式，脈搏波是脈象振動的物質(zhì)基礎(chǔ)，本論文根據(jù)脈象振動覺特性將脈象信號作為攜帶生理信號的特殊振動，進行非接觸檢測。然后對光三角法檢測原理進行了詳細的闡述，同時對基于非接觸測量的原理對脈象傳感器進行分析。文中介紹了檢測系統(tǒng)組成模塊的工作原理，論證了提取脈象信號的可行性。在此

4、基礎(chǔ)上，選用對人體組織沒有輻射傷害且透射性強的小功率激光作為檢測光源，設(shè)計了較為實用的非接觸監(jiān)測傳感器，其中針對脈象信號幅值微弱、頻率較低的特點，設(shè)計了高信噪比的放大電路，同時對信號進行濾波和抑制工頻干擾處理，提升了原始信號的質(zhì)量。在DSP實驗平臺上以TMS320VC5502芯片為核心設(shè)計了具備電源管理模塊、采集模塊、存儲模塊的最小系統(tǒng)，完成對信號的A/D轉(zhuǎn)換、采集和存儲。
　　 最后設(shè)計了實驗驗證裝置，針對前面的設(shè)計進行了多次