基于容积脉搏波梯度法的血压检测系统研制

摘要

根据中国心血管疾病报告，我国每年因心血管病死亡的人数持续增加，且心血管病仍是我国居民的首位死因。目前，我国大约有2.9亿人患有心血管病，其中90％以上的是高血压患者。因此，在日常生活中，随时关注血压的变化对预防心血管疾病的发生至关重要。目前，柯氏音法是无创检测血压的“金标准”，但其需专业人士进行操作，因此，在日常生活中难以得到推广。近年来，市场上的电子血压计都采用示波法检测原理，但其算法都是各厂家在大量实验的基础上推导出的经验算法，无统一标准，存在一定的误差。容积振动法测量准确，但不能直接测出舒张压，其利用血压波形与脉搏波波形的相似性求得舒张压。基于间歇式血压测量的现状，本研究探索了一种新的血压检测法“容积脉搏波梯度法”。容积脉搏波梯度法的检测原理是利用血管壁的非线性力学特性进行无创血压检测，即血管壁内外压差越小，越容易变形;反之，血管壁内外压差越大，越不容易变形。基于该血压检测原理，本研究开发了相应的血压检测系统，用于检测人体桡动脉处的血压。
　　本研究首先通过预备实验分析了“容积脉搏波梯度法”是否具有可行性，以水银血压计的检测结果为基准，将两种检测结果进行对比分析，实验结果表明该检测原理具有可行性。其次，详细地描述了电源模块、脉搏波和压力检测模块及气泵气阀驱动模块的设计。在本系统中，PIC单片机运用PID算法的计算结果控制气泵气阀实现匀速加压，并进行数据处理，完成了血压的检测。最后，用本检测系统和水银血压计进行了一定量的实验，将这两种检测结果用Bland-Altman图进行分析，表明这两种检测方法的一致性较好;再对同一个实验者进行多次重复性实验，实验结果表明该系统具有较好的稳定性。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 研究背景及现状

1．3 课题的研究内容及结构安排

第2章 容积脉搏波梯度法的血压检测原理

2．1 血管壁非线性力学特性

2．2 容积脉搏波梯度法血压检测原理

2．3 预备实验

第3章 血压检测系统开发

3．1 系统硬件设计

3．1．1 系统结构

3．1．2 系统的控制单元及供电模块设计

3．1．3 脉搏波及压力信号检测模块设计

3．1．4 气泵及气阀驱动模块设计

3．1．5 LCD显示模块设计

3．2 系统软件设计

3．2．1 血压测量主程序设计

3．2．2 PID控制程序设计

3．2．3 PWM驱动程序设计

3．2．4 脉搏波和压力信号提取程序设计

3．2．5 计算收缩压和舒张压程序设计

3．3 光电传感装置设计

3．4 本章小结

第4章 系统实验结果与分析

4．1 实验方法

4．2 血压检测结果与分析

4．3 本章小结

总结与展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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