脉搏心率测量仪文献综述
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文献综述电子信息工程红外线脉搏监测报警系统前言随着市场经济的不断繁荣发展,人们的平均生活水平得到明显的提高,各种心血管疾病的发生率也逐步上升。
世界卫生组织指出,与其他疾病相比,心血管疾病每年造成的死亡最多,2005年估计有1750万人死于心血管疾病,约占全球死亡人数的30%,预计到2015年这个数字将达到2000万,而且80%以上发生在中低等收入国家[1]。
目前我国每年有100万人死于脑卒中,并且有更多的人致残。
特别是在近,中国、日本和新西兰研究人员发现高血压是东方人脑卒中的主要原因[2]。
追其原因,主要是早期心血管疾病在人身体上面的表现并不明显。
所以早期的有效性防御,诊断和治疗方法和设备,以及快速发病之后用到的急救手段都显得非常重要,这些也是目前医学界的专家进行努力研究的重点。
本课题研究心率脉搏,通过测量它,可以预知不少心血管疾病的发生,这样就可以尽快诊治,发挥其积极的作用。
主题研究和查找相关脉搏监测的资料[3],我了解到国内外对心血管疾病的治疗和预防都做了大量的研究,并生产出很多精密的医疗仪器来帮助医生进行心血管疾病的检测与诊断。
到目前为止,有以下几种较为成熟的方法:1)脉压测量方法(Pulse Pressure,PP)[4]:脉压测量是检测血压的波动性(即收缩压和舒张压之差)。
它是患者评估其心血管危险性的重要信号。
2)平面脉搏压力波形测量分析方法(Applanation Tonometry,AT)[5,6]: 它应用一种铅笔形装置,配有高精度探头,探头有一小的压力敏感区(0.5mm -1.0mm ),反射频率2KHz,有一较大平面面积与皮肤接触(直径7),同时通过转换功能(Transfer Function)将外周动脉压力波形转换成主动脉压力波形,并计算增大指数AI。
AI能定量反映主动脉弹性的变化。
因此,应用AT技术能有助于了解整个动脉系统的总顺应性改变。
3)脉搏波传导速度测定方法(Pulse Wave Velocity,PWV) [7,8]:通过脉搏波形图与心电图的图形对照或者测在血管两处同一脉搏波的时间距离差来得到脉搏波的传播速度,由此判定血管硬化程度并推导各项心血管系统参数值。
小型脉搏脉搏血氧仪系统设计文献综述作者:郭军平来源:《新生代·上半月》2018年第10期一、前言随着现代生活节奏的日益加快,人们越来越重视健康生活,近年来,肺心病已成为一种常见的、严重威胁中老年人身体健康的疾病。
根据国内近些年的数据统计,肺心病平均患病率已达到0.41%~0.47%。
肺心病导致人体的通换气不顺从而引起了缺氧,长时间缺氧会引起更大疾病的发生。
在临床上,可以通过血氧饱和度(SpO2)的变化这一显著特征来表征人体血氧情况。
因此,SpO2的检测对于肺心病的预防有十分重要的意义。
同时,在产房、手术室、急诊室以及其他科室,SpO2也是一项监护病人病情的重要生理参数。
另外肝储备功能是评价肝脏维持正常生理活动的重要依据,在肝病诊断、肝移植、肝切除手术中,肝储备功能的临床监测能有效辅助肝脏疾病术前、术后临床给药和病人的身体康复。
动脉血氧饱和SpO2是无创肝储备功能测量中重要的中间测量参数,长时间连续测量血氧饱和度对临床肝储备功能测量、分析具有重要意义。
当前市场上血氧饱和度检测系统主要采用透射式光电容积脉搏波理论实现血氧测量,虽然能够简单方便检测血氧饱和度,但是不易于日常生活中长期测量,无法有效反映测量者 24 h 的血氧饱和度波动情况,对肝储备功能测量不能提供可靠的测量评估。
针对这些问题,本文将设计和实现了一种基于集成模拟前端的具有较高准确度和精度的无创血氧测量系统,减小系统体积以便个人使用及携带。
二、本课题的研究历史与研究现状1932年,Nicolai和Kramer这两位科学家研制接近于现今使用的脉搏血氧饱和度测量仪。
1935年,Matthes研制了第一个双波长的耳部血氧测量探头。
这种设备可以实现脉搏血氧饱和度的测量。
但这种设备测量缓慢,需要频繁地校准,需要大量的辅助设备,并且不能有效的区分动脉和静脉血流。
这种早期设备采用红光和绿光作为光源,改进后改用红光和红外光,提高了该设备的测量精确度。
便携式心率监测仪文献综述文献综述一、目的和意义便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。
未来,还将有众多能显著改善医疗效果的创新型医疗应用产品。
多年来,心率检测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用,它们所记录的心脏活动时的生物电信号,已成为临床诊断的重要依据。
目前,检测心率的仪器虽然很多,但是体积大,功耗大,不易于携带。
有些医院使用的各种心率监测仪器抗干扰性差,开发成本高,价格昂贵,即便用于心率信号采集的传感器也价格不菲。
如果心率监测的仪器能够做到体积小,制作成本和销售价格低、操作简单,能被普通家庭患者接受,这无疑为临床诊断和个人保健使用提供了方便。
因此,设计一种成本低廉,可随身携带,可长时间记录,显示和存储心率值,可与微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率检测仪是十分必要的。
基于此,本文探究研发了一种体积小,操作简单,适合家庭和社区医疗保健使用的便携式心率检测仪。
二、国内外现状心电监护(ECG Telemonitor)的历史,可以追溯到上世纪初。
1903年,“心电图之父”荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线,记录了世界上第一份完整人体心电图,这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。
其后数十年间,伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行,心电采集和监测技术得以迅猛发展。
最早,医务人员对ECG的监测和需求,是从危重病人抢救开始的。
1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏,通过密切观察心脏跳动状况,来总结和判断病人的危重抢救效果。
1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤,开始ECG的监测和临床应用。
1952年Zoll首次推出心脏起搏术,通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护,使病人得以康复。
1956年体外除颤仪问世,提高了危重病人抢救的存活率。
1960年Kauwenhoven报道胸外心脏按摩有效,心脏复苏技术日渐成熟。
1960年研发的持续床边ECG监测仪,能够适时不断地监护病人的ECG状况,使得心脏病人及危重病人得以密切和连续的被观察,同时帮助医务人员能对病人的心电情况做出连续的分析和判断。
文献综述电子信息工程红外线脉搏监测报警系统前言随着市场经济的不断繁荣发展,人们的平均生活水平得到明显的提高,各种心血管疾病的发生率也逐步上升。
世界卫生组织指出,与其他疾病相比,心血管疾病每年造成的死亡最多,2005年估计有1750万人死于心血管疾病,约占全球死亡人数的30%,预计到2015年这个数字将达到2000万,而且80%以上发生在中低等收入国家[1]。
目前我国每年有100万人死于脑卒中,并且有更多的人致残。
特别是在近,中国、日本和新西兰研究人员发现高血压是东方人脑卒中的主要原因[2]。
追其原因,主要是早期心血管疾病在人身体上面的表现并不明显。
所以早期的有效性防御,诊断和治疗方法和设备,以及快速发病之后用到的急救手段都显得非常重要,这些也是目前医学界的专家进行努力研究的重点。
本课题研究心率脉搏,通过测量它,可以预知不少心血管疾病的发生,这样就可以尽快诊治,发挥其积极的作用。
主题研究和查找相关脉搏监测的资料[3],我了解到国内外对心血管疾病的治疗和预防都做了大量的研究,并生产出很多精密的医疗仪器来帮助医生进行心血管疾病的检测与诊断。
到目前为止,有以下几种较为成熟的方法:1)脉压测量方法(Pulse Pressure,PP)[4]:脉压测量是检测血压的波动性(即收缩压和舒张压之差)。
它是患者评估其心血管危险性的重要信号。
2)平面脉搏压力波形测量分析方法(Applanation Tonometry,AT)[5,6]: 它应用一种铅笔形装置,配有高精度探头,探头有一小的压力敏感区(0.5mm -1.0mm ),反射频率2KHz,有一较大平面面积与皮肤接触(直径7),同时通过转换功能(Transfer Function)将外周动脉压力波形转换成主动脉压力波形,并计算增大指数AI。
AI能定量反映主动脉弹性的变化。
因此,应用AT技术能有助于了解整个动脉系统的总顺应性改变。
3)脉搏波传导速度测定方法(Pulse Wave Velocity,PWV) [7,8]:通过脉搏波形图与心电图的图形对照或者测在血管两处同一脉搏波的时间距离差来得到脉搏波的传播速度,由此判定血管硬化程度并推导各项心血管系统参数值。
郑大自考毕业设计(论文)题目:脉搏测量仪设计指导教师:职称:学生姓名:魏娟学号:专业:电子信息工程技术摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在单片机上扩展I/O口,复位电路,晶振电路,LED显示电路并写好底层程序,做出能应用于循环彩灯的最小系统。
关键词:最小系统,STC89C52RC, 循环彩灯灯Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer,make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.Keyword:minimum system, STC89C52RC, scrolling目录1.绪论 (4)2.电路设计方案及功能分析 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 系统基本方案选择和论证 (5)2.3.1、STC89C52RC介绍 (6)2.3.2、时间周期 (11)2.3.3、LED灯管 (12)2.3.4、发光二级管 (12)2.3.5、蜂鸣器 (12)2.3.6、锁存器 (13)2.4 系统框图 (13)3.系统的硬件设计与实现 (14)3.1 电源供电模块的实现 (14)3.2 复位电路 (15)3.3 晶振电路 (16)4. 系统的软件设计 (19)4.1 软件介绍 (19)4.1.1 Keil C51 (19)4.1.2 Protel99SE (20)4.1.3 Proteus (21)4.2程序流程图 (22)4.3 延时的计算 (23)5.系统调试及结果分析 (24)6.总结和体会 (24)7. 遇到问题 (24)8.参考文献 (25)9.附录 (25)9.1电路原理图: (25)9.2 元件清单 (26)9.3程序 (27)1.绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
最适当的指力和指法;循是沿着脉道纵轴方向向上或向下指指相移,以体会脉动的长短和来势的盛衰;推法是顺应脉动,左右内外推动脉脊,以体会脉率快慢和脉搏的力量、趋势。
三是调整脉诊的呼吸。
四诊中的其他诊法在呼吸上没作要求,但是在脉诊上,医生要调整呼吸。
因为脉动次数是以医生一呼一吸为时间单位来计算的。
医生的呼吸一般应该调整到每分钟16~18次,这就是一般健康人的呼吸,否则,呼吸过快和过慢都引起判断偏差。
所以,医生看病首先就要保证自己是健康的。
另外,医生调整呼吸还有助于安定神志、聚精会神。
脉象的变化,脉证的变化极为繁多,信号也极其微小。
传统中医切诊,主要依靠中医师的经验判断。
不同的中医流派,甚至不同的中医师对于同一个脉象可能有不同的理解,进而采取不同的诊断方法。
加上中医相授多以口诀和感觉,若无多年训练,也很难正确的辩证。
《脉经》作者王叔和曾说:“在心易了,指下难明”,正说明了传统中医无客观立据的困难。
这与西医客观的诊断结果是截然不同的,因此有些人不免产生中医误诊率高的想法。
这也是目前中医人才的断档,中医院在发展规模和数量上停滞不前,发展缓慢,远远落后于西医的发展的原因之一。
为了避免和减少人们的这种看法,就需要在诊断中与权威的中医思想结合起来,采取客观的诊断方法,提供尽可能准确、客观的诊断结果,从根本上改变人们对中医的错误认识,这也就是脉象诊断仪研究的初衷之一。
1.2国内外研究现状传统中医学要发展就必须与现代科技相结合,实现更科学、客观的诊断。
50年代开始,国内、日本、韩国以及台湾地区[4]都先后开展了脉象学及脉诊客观化的研究,希望在脉象形成机理研究的基础上,提取全面的脉象信息,用信息处理技术加以分析,得到脉象定量化指标及分类。
1.2.1 脉象仪的发展过程及研究现状早在上世纪五十年代就有人应用杠杆式脉搏描记仪,试图通过机械能的作用,直接描记高血压弦脉脉搏波形,但失真较大。
五十年代末,有人研制出以酒石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描记器,将中医寸、关、尺的脉搏,通过换能器转换为电能加以放大描记,初步确定了中医弦脉、滑脉、平脉等的特征图形,1959年,进行高血压弦脉及其机制的研究。
毕业论文设计(论文)题目:心率测试仪设计摘要心脏的每一次搏动都会导致手指皮肤毛细血管产生一次充盈和收缩,该血脉变化信号可用于检测心率。
本课题设计了一种基于反射式光电传感器的心率测试仪,由反射式光电传感器提取出手指皮肤处的微弱脉搏信号并加以处理,使心率的测量显得更简便更精确。
本设计主要由六部分组成,包括测量电路、放大电路、滤波整形电路、倍频电路、控制电路和计数译码显示电路。
该设计的首要任务是测量电路中传感器的选取,其次就是信号的放大及滤波整形电路的设计,关键点是计数译码显示电路中计数和译码方式的选择。
该设计利用外置恒流源电路的反射式光电传感器,将人体的脉搏信号转变为可处理的电信号,再将所得电信号经过电压放大、滤除高频、A/D转换和倍频等处理得到数字脉冲信号,接着在由555定时器组成的闸门控制电路的控制下,经过计数器、译码器的处理,最终将心率测试结果用数码管显示出来。
利用Mulitisim仿真软件,可以对此心率测试仪实现仿真。
本设计只需要被测人把手指放在传感器内不足10秒钟就可以精确测量出心率值,测量结果用三位七段数码管显示。
本设计在仿真实验中,当输入1Hz正弦信号时,经过6次测试,心率平均值为60次/分钟,最大误差1.67%;当输入2Hz正弦信号时,经过6次测试,心率平均值为119次/分钟,最大误差1.68%。
仿真结果满足课题要求的当心率大于50次/分钟时,误差小于5%,仿真实验成功,所设计心率测试仪达到预期目的。
【关键词】心率测试仪反射式传感器Mulitisim仿真软件数字脉冲信号ABSTRACTThe heart beat of each time will cause the capillaries of finger skin have a filling and shrinkage, the changes of blood signal can be used for the detection of heart rate, which causes the finger skin producing the weak vibration. The vibration signal can be used to test the heart rate This topic designs a heart rate tester which is based on reflecting photoelectric sensor, By reflecting photoelectric sensor extracts the pulse signal from finger skin and process it, at last making the heart rate measurement appears more simple and precise.This design mainly by six parts, including measuring circuit, amplifying circuit, filtering plastic circuit, times frequency circuit, control circuit and count decode display circuit. As for the design , the selection of sensor is the primary task in the measurement circuit, followed by signal amplifier and filtering plastic circuit design, the key point is that the count of the counter decoder circuit and the choice of the ways of decoding.This design uses reflecting photoelectric sensor whose outer is constant current source circuit, this design makes the human body pulse signal into the electrical signals which can be handled, and then through the electrical signal voltage amplifier, filtering hf, A/D conversion and frequency doubling processing get digital pulse signal, and then process it under the control of the gate control circuit which is composed by 555 timing device, followed by the counter, decoder, eventually display the heart rate test results with A digital tube.Using Mulitisim simulation software can realize the simulation about the heart rate tester. This design only needs to the man putting his finger in the sensor less than 10 seconds to measure the value of heart rate, the measured results will be displayed with three seven period of digital pipe. This designed simulation results show that when the input 1 Hz sine signals, after six times test, average heart rate for 60 times/minutes, the maximum error 1.67%; When the input 2 Hz sine signals, after six times test, heart rate average of 119 times a minute, the maximum error of 1.68%. The simulation results meet requirements when the subject is greater than 50 / minutes heart rate, the error is less than 5%, the simulation experiment is successful, and the design of the heart rate tester achieved the expected purpose.【Key words】Heart rate tester Reflecting sensor Mulitisim simulation software Digital pulse signal目录前言 (1)第一章基于反射式光电传感器的设计 (2)第一节心率测试仪组成构架图 (2)第二节反射式光电传感器分析 (3)一、反射式光电传感器定义 (3)二、反射式光电传感器在心率测试仪中的应用 (3)三、传感器信号关系 (4)第三节设计方案分析 (5)一、测量法的选择 (5)二、技术指标要求 (6)三、测试误差分析 (6)第二章指尖脉搏信号采集 (8)第一节反射式光电传感器的工作原理 (8)第二节传感器恒流源电路 (9)第三章信号处理 (11)第一节放大电路 (11)一、电路说明 (11)二、电路仿真 (12)第二节滤波电路 (13)一、电路分析 (13)二、仿真波形 (15)第三节整形电路 (15)一、集成施密特触发器74LS14D (16)二、电路仿真 (16)第四节倍频电路 (17)一、利用简单门电路等组成的二倍频电路级联 (17)二、8倍频电路仿真 (18)第五节本章小结 (19)第四章心率显示 (20)第一节控制电路 (20)一、控制信号的产生 (20)二、启动清零的控制 (24)第二节计数译码显示电路 (25)一、计数器 (25)二、译码显示电路 (26)三、电路仿真图 (27)第三节系统测试 (28)第四节本章小结 (29)致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文) 题目:基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计摘要在传统的医疗检测中,脉象检测一直都起着非常重要的作用,人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。
脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一,但受人为因素的影响很大。
经医学观察研究表明,人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉,这些动脉和人体其他地方的动脉一样,含有丰富的生理信息。
由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性,且抗电磁等干扰能力强,可以对人体进行无损伤检测。
本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量,并将测量信息送入单片机进行处理,最后通过数码管将测量结果显示出来。
将对脉搏信号的检测模块,脉搏信息的处理模块,单片机,数码管显示模块等电路集成在一块电路板上,形成一个简易的脉搏测量仪。
这种测量仪具有精确度高,体积小,价格便宜,易于操作等特点,特别适合于个人使用和家庭使用,给我们的生活带来极大方便,让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:脉搏;光电传感器;单片机;数码管AbstractIn the traditional medical testing,the pulse condition detection has been playing a very important role.The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information,the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness.But the man-made factors influence it very much,the medical observation research shows.The end of the finger contains rich capillaries and small arteries.These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information.The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference.This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it.At last,the result is showed by the digital tube.When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal,the processing module of the pulse information,SCM,digital tube are integrated in the board of electric circuit,it formed an simple pulse measuring instrument,this instrument has high accuracy,small, cheap,and easy to operate.It is especially suitable for personal use and family use.It brings great convenience to our life,so we can have a further understanding of our body condition.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性,在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内,测量出人体一分钟的脉搏,并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心,通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上,使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号,然后经过AD620放大,施密特触发器整形,低通滤波器滤波等一系列操作,将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内,并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器,计算一次心跳的时间,然后由该周期计算出频率,继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说,只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性,可以设定为测量五次心跳信号,然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好,在信号的采集上不能实现非常精确的采集,但是它的价格低廉,并且在经过系统的信号调理电路后,也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低,体积小,具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验,本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词:脉搏测量;心律监测;压电陶瓷片;液晶显示屏目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 测试方案及结果 (21)4.1 测试方案 (21)4.2 模拟测试结果 (21)4.2 实际测试结果 (22)5 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中,“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。