基于脈搏—心電的便攜式血壓儀研制.pdf

1、依據(jù)國(guó)家權(quán)威統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示心腦血管疾病已經(jīng)成為引起死亡的最主要原因。該類(lèi)慢性疾病如果能在病發(fā)前進(jìn)行相關(guān)治療，便能防止病情的進(jìn)一步惡化，因此心血管狀況的檢測(cè)變得尤為重要，現(xiàn)在市面上檢測(cè)心血管參數(shù)的便攜式設(shè)備主要是電子血壓儀，大多血壓儀通過(guò)袖帶進(jìn)行血壓測(cè)量，測(cè)量過(guò)程給患者帶來(lái)不適。本文在綜合分析各種血壓檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上，研制基于脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的多功能便攜式血壓儀，該血壓儀的檢測(cè)過(guò)程不需要袖帶，只需三根手指放在相應(yīng)位置即可完成血壓、心率、心率變

2、異性、R-R間期等多個(gè)心血管參數(shù)測(cè)定，無(wú)任何束縛，同時(shí)能實(shí)時(shí)顯示用戶(hù)的脈搏波和心電波形。具體的研制過(guò)程如下：
　　1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)需要同時(shí)采集心電和脈搏波信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)束縛檢測(cè)，應(yīng)用BMD101芯片進(jìn)行心電采集和前期處理工作，應(yīng)用光電容積法采集反射式容積脈搏波，由MSP430F149芯片作為處理器對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，測(cè)量結(jié)果的顯示、保存和發(fā)送分別由TFT顯示屏、SD存儲(chǔ)卡和串口藍(lán)牙完成。
　　2.系統(tǒng)軟件設(shè)

3、計(jì)：對(duì)采集到脈搏波進(jìn)行滑動(dòng)平均濾波，對(duì)心電波形應(yīng)用加權(quán)遞推平均濾波和小波閾值濾波相結(jié)合的方法進(jìn)行濾波，濾除信號(hào)中的噪聲后，應(yīng)用差分閾值法提取心電波形中的R波峰點(diǎn)、脈搏波的起點(diǎn)和峰值點(diǎn)，由這些特征點(diǎn)計(jì)算出脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間、心率等參數(shù)，將參數(shù)帶入血壓模型計(jì)算用戶(hù)血壓值。
　　3.算法驗(yàn)證：對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的濾波、特征點(diǎn)提取算法進(jìn)行驗(yàn)證，以心電信號(hào)為例，應(yīng)用MATLAB仿真軟件，運(yùn)行血壓儀中應(yīng)用的算法對(duì)系統(tǒng)采集到心電信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)頻譜分析

4、證明應(yīng)用的濾波算法能很好的去除心電信號(hào)中的干擾，優(yōu)于基于BMD101心電信號(hào)去噪的中值濾波和平滑濾波。通過(guò)差分閾值法提取心電波形中的R波峰點(diǎn)，準(zhǔn)確率為97.17%，滿(mǎn)足實(shí)際需求。
　　通過(guò)線(xiàn)性回歸建立血壓模型，應(yīng)用Bland-Altman法對(duì)血壓儀樣機(jī)和傳統(tǒng)水銀血壓儀所測(cè)血壓值的一致性進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示收縮壓和舒張壓的95%一致性界限分別為(-8.3，11.6)mmHg，(-9.9,12.7)mmHg，收縮壓和舒張壓的20個(gè)數(shù)據(jù)當(dāng)