脈搏波實時分析技術的研究與脈搏輔診系統設計.pdf

1、目前,高血壓、心臟病等心血管循環(huán)系統疾病以其高發(fā)病率、低治愈率成為威脅人類生命健康的“頭號殺手”,如若不能有效地予以防治,它將成為嚴重影響我國未來發(fā)展的嚴峻問題。隨著科學技術的不斷發(fā)展,研制的高新技術醫(yī)療儀器雖然給疾病忠者帶來了福音,但隨之而來的高額醫(yī)療費用也給家庭及社會帶來了沉重的壓力。因此一種簡單、準確、安全、低成本的分析技術的研究與實現就顯得極為重要了。脈搏是人體生命存在的重要體征,是心臟、血管周期運動的外在表現,包含著極其豐富的

2、心血管系統生理病理信息。其次,脈學悠久的歷史為脈搏波分析技術的發(fā)展奠定了堅實的研究理論基礎,再則脈搏波提取相對簡單。綜合考慮便可得出脈搏波分析技術便是適合心血管疾病防治的一種合適技術。
　　 本文首先介紹了脈搏波的相關研究歷史,繼而介紹了脈搏波的形成機理、特點及現有的波形分析方法,同時簡單闡述了心血管血流動力學理論及科研工作者們?yōu)橛嬎愀黝愌鲃恿W參數所搭建的數學模型。在此理論基礎上,開展了脈搏波形分析及心血管血流動力學參數的研

3、究。進行波形分析時,首先采用自適應算術平均濾波法和小波變換法實現波形預處理,以去除工頻干擾、基線漂移的影響;其次運用時域、時頻域等現代信號處理技術實現脈搏波特征信息提取,將前人優(yōu)秀算法應用于脈搏信號分析,并對其進行了部分改進,包括N點差分閾值法、拐點法、小波模極大值對法等,其中改進的N點差分閾值法分別從時值、幅值等多方面對其檢出結果進行限制,從而提高了特征信息檢出的準確率。而在參數計算中,本文結合大量的參考文獻并依據脈搏圖像分析數學模型

4、,整理并總結了如血壓、泵血功能、微循環(huán)等八大類血流動力學參數計算公式,并對參數的生理意義進行了細致的介紹。
　　 基于以上脈搏分析技術及血流動力學參數計算公式,本文研制了脈搏信號輔診系統實驗裝置。該系統可實時讀取由前端脈搏信號采集裝置發(fā)送至數據庫的脈搏波形數據,繼而完成波形的自動分析及血流動力學參數計算等功能,在一定程度上實現了心血管系統的遠程在線監(jiān)控。系統操作界面友好、使用方法簡單,適合多種用戶群體。為驗證分析算法的有效性及系