基于近紅外光譜法的人體組織壓力影響分析及壓瘡風(fēng)險評估建模.pdf

1、針對壓瘡這種臨瘡發(fā)病率高又難以治愈的疾病，研究其發(fā)病原理及監(jiān)測技術(shù)，對于預(yù)防壓瘡發(fā)生有重要意義。近紅外光譜法可以無損、實時、連續(xù)監(jiān)測組織內(nèi)的血氧參數(shù)，通過計算可得到組織的血氧飽和度。與有創(chuàng)血氣分析和檢測指端脈搏血氧飽和度等現(xiàn)有技術(shù)相比，近紅外光譜法有不可替代優(yōu)勢。監(jiān)測指標(biāo)主要有人體氧合血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度和血氧飽和度等，以及基于該指標(biāo)的組織對外壓的反射敏感性。本文首先設(shè)計了一機械裝置，可實現(xiàn)對人體組織施加外壓：其次，應(yīng)用近紅外

2、光譜法分別監(jiān)測了肌氧及腦氧，通過試驗驗證了近紅外光譜法監(jiān)測深層組織的可行性。給肌肉施壓之前，監(jiān)測肌氧20min，記錄各項指標(biāo)，撤去壓力后即用近紅外光譜儀測量，對比加壓前后的組織氧信息。加以分析后，判斷肌肉組織對壓力的反彈敏感能力和發(fā)病幾率，以做好預(yù)防。
　　 本文主要做了以下工作：
　　 (1)近紅外光譜無損檢測儀傳感器參數(shù)的選擇。為了對人體不同組織的血氧信息進(jìn)行檢測，利用蒙特卡洛仿真對檢測儀器的傳感器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。人體

3、組織不同成分對光的吸收系數(shù)和各層組織厚度都不相同，針對不同組織選擇正確系數(shù)進(jìn)行仿真，分析仿真結(jié)果得出傳感器最優(yōu)參數(shù)。
　　 (2)測定壓力對人體骶骨區(qū)組織的影響。其傳感器不同于腦氧檢測傳感器。招募老年人和脊椎損傷病人，并設(shè)正常人作對照組。靜息條件下，對實驗對象持續(xù)監(jiān)測，施壓前后各20分鐘。介紹近紅外光譜檢測方法的原理及其檢測參數(shù)做了簡要介紹。
　　 (3)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換。小波變換是一種較為先進(jìn)的時頻域轉(zhuǎn)換工具。它

4、優(yōu)于傳統(tǒng)的傅里葉變換，能夠?qū)π盘栠M(jìn)行多尺度分解，根據(jù)原始信號的頻率高低調(diào)整尺度。對血氧信號小波變換之后可以分析在不同特征頻率處信號的功率譜。通過小波變換系數(shù)的三維圖，可以直觀觀測血氧信號時域頻域信號隨壓力的變化特征。
　　 (4)建立壓瘡風(fēng)險評估模型。風(fēng)險評估模型是應(yīng)用非常廣泛的預(yù)防壓瘡的手段，國內(nèi)外的風(fēng)險評估模型中的評判標(biāo)準(zhǔn)大都集中在身體狀況的主觀判斷，缺乏客觀性。本課題依據(jù)實驗結(jié)果選擇合適的血氧參數(shù)作為評判標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的客