左、右心系統(tǒng)非接觸檢測(cè)方法及其傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、心血管疾病嚴(yán)重危害人類健康，已成為21世紀(jì)人類死亡的首要病因。其病情發(fā)展緩慢、成因復(fù)雜、臟器功能關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，僅從單一的心電圖或血壓計(jì)等檢測(cè)難以獲取全面的信息，因此針對(duì)心血管系統(tǒng)進(jìn)行無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、連續(xù)和全面的檢測(cè)，對(duì)預(yù)防心血管疾病有著至關(guān)重要的作用。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為脈象信號(hào)蘊(yùn)含了豐富的生理和病理信息，心、脈是形成脈象的主要器官，氣、血是形成脈象的物質(zhì)基礎(chǔ)。在發(fā)展較為成熟的心電、心音檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對(duì)動(dòng)脈波和靜脈波的同步檢測(cè)，深入研究脈象信號(hào)的

2、形成機(jī)理和特征規(guī)律，檢測(cè)分析心功能和心血管生理狀況，必將成為一種診斷心血管疾病的有效手段。
　　 傳統(tǒng)的脈象檢測(cè)技術(shù)手段較為單一，主要采用接觸式的壓力傳感器，雖已取得較好的效果，但這種接觸式檢測(cè)方法也存在一些不可避免的缺陷，如：傳感器對(duì)人體信號(hào)的原始性和自然性有一定的影響對(duì)脈象存在干擾，同時(shí)其應(yīng)用也存在許多不便性。本論文以血流動(dòng)力學(xué)和循環(huán)生理學(xué)作為醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)結(jié)合“脈圖法”，分析了脈象信號(hào)的形成機(jī)理，提出利用激光對(duì)脈象信號(hào)進(jìn)行非

3、接觸檢測(cè)的方法，以拾取人體動(dòng)脈波和靜脈波作為研究對(duì)象，對(duì)脈象的新的檢測(cè)方法進(jìn)行探索性研究。
　　 “脈象振動(dòng)覺”理論提出脈象振動(dòng)是脈搏波及其諧波分量存在的客觀表現(xiàn)形式，脈搏波是脈象振動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，本論文根據(jù)脈象振動(dòng)覺特性將脈象信號(hào)作為攜帶生理信號(hào)的特殊振動(dòng)，進(jìn)行非接觸檢測(cè)。然后對(duì)光三角法檢測(cè)原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，同時(shí)對(duì)基于非接觸測(cè)量的原理對(duì)脈象傳感器進(jìn)行分析。文中介紹了檢測(cè)系統(tǒng)組成模塊的工作原理，論證了提取脈象信號(hào)的可行性。在此

4、基礎(chǔ)上，選用對(duì)人體組織沒有輻射傷害且透射性強(qiáng)的小功率激光作為檢測(cè)光源，設(shè)計(jì)了較為實(shí)用的非接觸監(jiān)測(cè)傳感器，其中針對(duì)脈象信號(hào)幅值微弱、頻率較低的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了高信噪比的放大電路，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和抑制工頻干擾處理，提升了原始信號(hào)的質(zhì)量。在DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上以TMS320VC5502芯片為核心設(shè)計(jì)了具備電源管理模塊、采集模塊、存儲(chǔ)模塊的最小系統(tǒng)，完成對(duì)信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換、采集和存儲(chǔ)。
　　 最后設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置，針對(duì)前面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了多次