無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法及系統(tǒng)研究.pdf

1、心臟射血使心血管系統(tǒng)內(nèi)血液充盈，心臟周期性收縮和舒張使血液在血管內(nèi)向前傳播，血管外周阻力、血管壁彈性等綜合作用產(chǎn)生血壓。血壓是人體最重要的生理參數(shù)之一，血壓的變化也受多種因素綜合影響。在不同的工作、生活條件下，無創(chuàng)連續(xù)血壓測量有助于隨時掌握心臟以及血液循環(huán)系統(tǒng)的總體變化規(guī)律及重要機能指標，提供有效數(shù)據(jù)幫助人們預(yù)防和控制高血壓、突發(fā)性心腦血管等疾病。因此，無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法及系統(tǒng)的研究意義重大。
　　本研究的主要工作體現(xiàn)在以下幾方

2、面：
　?、俦容^詳盡地說明了無創(chuàng)連續(xù)血壓測量的重要意義，分析總結(jié)了現(xiàn)有數(shù)種無創(chuàng)血壓測量基本方法及現(xiàn)狀。探究說明了脈搏波波形特征以及基于脈搏波傳導(dǎo)時間連續(xù)測量血壓的相關(guān)原理。
　　②設(shè)計了一套基于脈搏波傳導(dǎo)時間的無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)。前端硬件部分主要包括電源管理電路、脈搏傳感器選擇、濾波電路、加法放大電路、主控處理電路和串行數(shù)據(jù)通訊電路。脈搏信號依次通過濾波電路、加法放大電路后接入MSP430G2553單片機A/D模擬輸入采樣通道

3、，上位機發(fā)送指令控制數(shù)據(jù)地采集及傳輸，當上位機接收數(shù)據(jù)后再對數(shù)據(jù)進行分析處理。
　　③設(shè)計了下位機采集程序和上位機圖形用戶界面。完成了單片機對脈搏波信號的A/D采樣及串口通訊程序。使用Matlab對信號進行預(yù)處理和特征點識別，計算出脈搏波傳導(dǎo)時間，擬合脈搏波傳導(dǎo)時間與動脈血壓間的關(guān)系模型，在LinuxUbuntu10.04操作系統(tǒng)下，使用QtCreator設(shè)計開發(fā)GUI：最終實現(xiàn)了數(shù)字信號波形顯示、數(shù)據(jù)存儲、用戶信息新建及保存、參

4、數(shù)分析、回調(diào)數(shù)據(jù)以及與下位機串口實時通訊等功能。
　?、茉O(shè)計不同生理信號組合方法用于血壓無創(chuàng)連續(xù)測量的可行性研究實驗，進行相關(guān)系數(shù)及配對T檢驗分析，得出準確度相對較高，可行性最大的實驗方案，再基于此方案，對利用本系統(tǒng)測量得到的計算血壓值與利用歐姆龍血壓計（HEM-6131）測得的標準血壓值做誤差分析，計算兩者的絕對誤差及其標準差。同時還探討分析系統(tǒng)的精確性、通用性和推廣性。實驗結(jié)果表明：基于PPG與ECG處特征值和基于ECG與橈動

5、脈處特征值用于無創(chuàng)血壓連續(xù)測量的方案可行性最高。同時基于此法使用本系統(tǒng)進行血壓測試時，當受試者實際收縮壓值在90-120mmHg之間，舒張壓值小于80mmHg時，系統(tǒng)計算結(jié)果與標準血壓計測量結(jié)果的絕對誤差值和其標準差符合AAMI的標準。當受試者收縮壓過高（一般大于130mmHg），計算值與標準值之間的絕對誤差和其標準差不能滿足AAMI的標準。當受試者舒張壓過高（一般大于90mmHg）或較低（一般小于60mmHg），計算值與標準值之間的絕