动脉脉搏波的波形分析及动脉硬化诊断

摘要

在心血管疾病的初期,虽然患者还没有自觉症状,但血压、血流、血管阻力、血管弹性和血液粘性等一系列心血管血流参数实际上已经发生了变化,并首先反应在脉搏波的波形变化中,因此根据正常情况和非正常的疾病情况脉搏波的比较判断,就有可能将心血管疾病潜在的危险及早诊断出来,为心血管疾病的预防和治疗争取宝贵时间.本文着重分析了脉搏波产生的生理机制和物理本质,进一步阐述了脉搏波与人体生理病理之间存在着密切的关系,即当血管阻力和动脉弹性参数按一定规律变化时,脉搏波的波形会出现一系列规律性的动态变化,由此得知根据脉搏波形来判断肌体健康的可行性.本文所研究的脉搏波是利用压力传感器所测量的桡动脉处的脉搏波,并介绍了脉搏波采集的硬件电路.脉搏波是个相对低频信号,其谱能量主要分布在10Hz以下.在脉搏波测量过程中,很容易引入基线漂移.基线漂移传统的矫正方法有RC滤波,数字滤波补偿法等.采用数字滤波的方法可以部分补偿基线漂移,但如何确定截止频率是很难解决的,对此提出了一种自适应线性拟合来抑制基线漂移的方法,即通过多点采样,用最小二乘法拟合出基线的变化趋势,并对脉搏波信号进行修正,得到稳定的波形.小波变换被称作是

目录

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摘要

ABSTRACT

1概述

1.1脉搏波的研究意义

1.2国内外研究概述

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究现状

1.3工程技术在生物医学中的应用

1.4本论文主要做的工作内容

2脉搏波产生机制及相关理论

2.1脉搏波的实质

2.1.1脉搏波产生的生理机制

2.1.2脉搏波产生的物理本质

2.1.3血管内压力与管壁径向位移的关系

2.1.4脉搏波在传播过程发生变化的原因

2.2脉搏系统的模型

2.2.1脉搏系统的简化分析模型—无损模型

2.2.2损耗模型

2.3几种异常的脉搏波波形

2.4其它相关知识

2.4.1与脉诊有关的动脉

2.4.2中医的黑箱理论

3脉搏波的提取与信号处理

3.1脉搏信号的分类与特点

3.1.1生物医学信号的分类与特点

3.1.2脉搏信号的特点

3.2脉搏波的提取

3.2.1脉搏传感器的选取

3.2.2脉搏波提取硬件电路设计

3.2.3测量脉搏波的具体步骤

3.3常用的生物医学信号处理

3.3.1生物医学信号处理的特点

3.3.2常用信号处理方法

3.4小波变换在脉搏波信号处理的应用

3.4.1小波变换的理论基础

3.4.2小波变换去除基线漂移

3.5用自适应快速线性拟合算法来抑制基线漂移

3.5.1理论与方法

3.5.2用自适应线性拟合算法来滤除基线漂移

3.6叠加平均法平滑波形

3.7脉搏波特征点的提取

4动脉脉搏波的波形分析

4.1脉搏波的频域分析

4.1.1功率谱的计算

4.1.2脉搏波的功率谱特征分析

4.2脉搏波的时域分析——K值的提出

4.3动脉硬化与脉搏波形之间的联系

4.3.1 K值与动脉硬化程度的关系

4.3.2影响动脉硬化的其它生理因素

5.基于神经网络的动脉硬化诊断研究

5.1神经网络概述

5.1.1神经网络的发展概况

5.1.2人工神经元模型

5.2BP神经网络

5.2.1BP算法的特点

5.2.2BP算法的计算机实现过程

5.3模型的建立

5.3.1模型的构造

5.3.2学习算法的改进

5.3.3网络的训练过程及结果

6总结与展望

6.1工作总结

6.2讨论与展望

参考文献

致谢

学位论文评阅及答辩情况表