基于示波法的高精度血壓測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對自身的健康越來越關(guān)注，其中，血壓是一項非常重要的反映人體生理健康狀況的指標(biāo)，但容易受到諸如情緒變化、運(yùn)動狀況等內(nèi)外因素影響，波動較大，測量難度較高。因此，方便、快捷、準(zhǔn)確的血壓測量對于臨床和醫(yī)療保健，有著非常重大的意義。
　　該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由上位機(jī)和下位機(jī)組成，上位機(jī)以PC機(jī)為平臺，采用Microsoft Visual Studio開發(fā)工具進(jìn)行控制界面的設(shè)計以及重要數(shù)據(jù)的顯示。下位機(jī)以意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的

2、32位ARM控制器STM32為核心，以μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)為軟件平臺，結(jié)合壓力傳感器、帶通濾波器、電磁閥和氣泵等構(gòu)成了血壓測量的主體設(shè)備。軟件核心在于各部分的信號處理算法:引入IIR一階低通數(shù)字濾波器對讀取的壓力傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波，濾除與脈搏波信號相似的干擾噪聲;從脈搏波特征點(diǎn)入手，采用改進(jìn)的閾值法，能夠檢測出多種病理情況下的有效脈搏波峰值，克服了傳統(tǒng)閾值法檢測脈搏波準(zhǔn)確性不高的缺點(diǎn);通過對最小二乘法、高斯擬合法、自適應(yīng)卡爾

3、曼擬合法等多種數(shù)據(jù)擬合算法研究，選用自適應(yīng)卡爾曼擬合算法對脈搏波波峰進(jìn)行包絡(luò)擬合，方差相對較小，更貼近原數(shù)據(jù)的分布規(guī)律，收斂快，不易發(fā)散;采用改進(jìn)的幅度系數(shù)法，由平均壓確定比例系數(shù)，提高了個體適應(yīng)性和準(zhǔn)確度。
　　采用BP-Pump2無創(chuàng)血壓監(jiān)護(hù)測試儀對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)模式、病理模式、心率失常模式三方面檢測，統(tǒng)計測試結(jié)果表明:血壓測量的平均誤差低于4mmHg，測量范圍為0～295mmHg，測量時間30s左右，精度高、范圍廣、速度快，符