基于慢呼吸的高血壓治療儀的設(shè)計(jì).pdf

1、高血壓是引起心血管疾病的重要因素，目前，國內(nèi)外主要的高血壓治療方法為藥物治療。但是由于長(zhǎng)期用藥的高費(fèi)用及副作用，患者常難以堅(jiān)持服用降壓藥。藥物治療所存在的缺點(diǎn)促使國內(nèi)外的研究人員開始尋求非藥物的高血壓治療方法。研究表明，改善生活方式如適當(dāng)運(yùn)動(dòng)、降低鹽的攝入、控制體重等可以降低高血壓。但是上述所提到的各種非藥物治療方法受患者的行為方式影響較大，不能形成科學(xué)系統(tǒng)的治療方法。另外，以皮溫和肌電為反饋量的生物反饋高血壓治療儀也具有較好的降壓效果

2、，但是皮溫和肌電作為反饋量，患者不容易掌握控制的方法或需要較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)時(shí)間。
　　 運(yùn)用慢呼吸技術(shù)進(jìn)行高血壓治療是近幾年來國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)，研究表明，有規(guī)律地緩慢降低呼吸率能夠增加心率變異性和壓力感受靈敏度，及降低血壓的作用。目前所提倡的用于降低血壓的運(yùn)動(dòng)如東方的瑜伽、氣功和冥想中都有減慢呼吸率的技術(shù)。可見，慢呼吸對(duì)降低血壓具有較為明確的效果。因此，本文設(shè)計(jì)一種基于慢呼吸的高血壓治療儀，該治療儀是結(jié)合電子技術(shù)、傳感器技術(shù)以及

3、生物反饋原理進(jìn)行開發(fā)的，其以呼吸作為反饋量，通過聽覺和視覺引導(dǎo)信號(hào)引導(dǎo)患者降低呼吸率。相較于通過調(diào)節(jié)皮溫和肌電使患者放松進(jìn)而降低血壓的間接治療方法，以呼吸作為反饋量具有易控制性和直接作用于心血管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
　　 基于慢呼吸的高血壓治療儀采用的是上—下位機(jī)模式，主要由呼吸傳感器、放大濾波電路、數(shù)據(jù)采集及USB接口電路、計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件程序組成。
　　 呼吸傳感器采用的是壓阻式全橋型系帶式呼吸傳感器，其原理是通過將壓力傳感器

4、固定在系帶上，系帶綁在人體胸/腹部，壓力傳感器將呼吸時(shí)胸/腹部起伏變化引起的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，即為人體的呼吸波。
　　 根據(jù)人體呼吸波的特征，設(shè)計(jì)相應(yīng)的放大濾波電路。其中還設(shè)計(jì)了增益控制電路以調(diào)整不同情況下呼吸波幅度的變化，使其能夠與后續(xù)A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC2543的模擬輸入范圍匹配。
　　 利用單片機(jī)AT89S52和Philips公司生產(chǎn)的專用USB接口芯片設(shè)計(jì)USB接口電路。下位機(jī)通過USB接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通

5、信。
　　 計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件程序主要完成呼吸波及其相關(guān)參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，呼吸引導(dǎo)信號(hào)的生成等功能。其核心主要是兩個(gè)算法：呼吸信號(hào)的特征點(diǎn)識(shí)別，呼吸引導(dǎo)信號(hào)生成算法。后者利用前者分析得到的呼吸特征參數(shù)，控制生成呼吸引導(dǎo)信號(hào)，指示受試者進(jìn)行呼氣和吸氣，逐步使受試者的呼吸率降低。
　　 最后，對(duì)治療儀進(jìn)行整體調(diào)試，并進(jìn)行了初步試驗(yàn)及結(jié)果分析。結(jié)果表明本系統(tǒng)能夠有效地引導(dǎo)受試者進(jìn)行慢呼吸訓(xùn)練，對(duì)于降低血壓具有一定的效果。但