動態(tài)光譜數(shù)據(jù)分析與脈搏血氧測量系統(tǒng).pdf

1、動態(tài)光譜(DS)法的提出,從理論上消除了被測者個體差異和測量條件對近紅外光譜血液成分無創(chuàng)檢測的影響。課題組已就該理論的數(shù)據(jù)處理方法和檢測精度等問題做了較為系統(tǒng)的研究,但目前對于該理論尚缺乏的臨床數(shù)據(jù)支持。針對這一問題,對110名志愿者同時進行了血常規(guī)體檢和指端透射光譜采集,并以血液成分含量生化分析值為參考,建立了血糖、血紅蛋白等血液成分含量與DS數(shù)據(jù)的預測模型,驗證了動態(tài)光譜法無創(chuàng)血液成分檢測的有效性；分析臨床數(shù)據(jù)特征,對該理論的數(shù)據(jù)預

2、處理方法做了進一步補充和完善。搭建了基于DS理論的脈搏血氧測量系統(tǒng),分析該系統(tǒng)的結(jié)構及其對血氧飽和度數(shù)值的預測效果,為進一步的多項血液成分無創(chuàng)檢測樣機設計提供了硬件和實驗支持。本文的主要工作和創(chuàng)新點有:
　　 ·結(jié)合臨床試驗數(shù)據(jù)從DS的基本原理出發(fā),根據(jù)各波長下對數(shù)脈搏波頻域基波的位置,提出了一種“穩(wěn)定波長數(shù)”的概念用以評價DS數(shù)據(jù)質(zhì)量,對數(shù)據(jù)進行初步篩選；采用小波變換法。在脈搏頻率范圍內(nèi)(1HZ)對指端透射光譜的時域吸光度波形

3、聚焦,以去除DS數(shù)據(jù)中抖動等時變噪聲的影響；并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立了總膽固醇、血糖、血紅蛋白的預測模型,用以對比各數(shù)據(jù)處理方法實施前后的模型預測效果。建立血糖濃度與DS數(shù)據(jù)的PLS預測模型,并用后向回歸方式,選取DS數(shù)據(jù)中血糖濃度的特征波長,嘗試建立優(yōu)秀的血糖濃度低維線性模型。
　　 ·搭建了一種三波長LED為光源的DS法無創(chuàng)血氧測量系統(tǒng),采用頻分調(diào)制方式用不同頻率的正弦信號對光源光強進行調(diào)制,分析調(diào)制信號相移對光電脈搏信號的影