便携式心血管健康管理助手的设计与实现

摘要

心血管疾病是人类的主要健康杀手之一，全世界每年死亡人数中约有三分之一是死于心血管疾病，所以对心血管高危人群进行实时生理监测十分有必要。目前我国已经拥有具备检测和预诊相关功能的医疗设备，但多数体积庞大成本较高且集中在医院。如果能在目前十分普及的智能手机平台开发一款集数据采集、蓝牙传输，能够实时监测心血管参数的设备，将对心血管疾病患者提供极大的便利。因此，本课题将采用单片机和蓝牙制作脉搏波采集装置，采集心率、血压、心输出量等参数的并传输到Android智能机，然后开发一款基于Android的心血管专家分析软件，对前端所采集的参数进行记录、分析，达到便携式心血管检测、监控的效果。
　　本文利用了现代脉搏波发展的近期成果，研究了脉搏以及脉搏波的原理和理论基础，根据脉搏波的相关理论，探索了血管参数的测量方法，并给出前端脉搏信号采集硬件的设计和实现。在前端采集模块上，系统采用 MSP430芯片对脉搏信号进行处理，通过对硬件采集电路结构框图及各部分的功能的设计，实现脉搏波信号的采集并通过蓝牙模块与智能设备进行有效交互。然后通过模拟程序，对前端硬件采集设备进行了系统调试，对产生的系统结果进行了分析和论证。接下来讨论分析了脉搏波自动提取算法，实现基于连续小波变换的脉搏波自动识别既能实现脉搏波的自动识别，解决杂波及基线漂移对脉搏波造成的干扰；最后介绍了软件客户端系统的功能设计，分析了数据库操作以及BLE通信的原理与实现方式，完成了软件系统的实现和调试，并对监测数据进行了分析。
　　通过实验证明，项目所研制的便携式心血管健康管理助手能有效的采集脉搏波相关参数，通过软件后台运算实现心血管健康状态的检测和实施监控。整个系统准确、便捷，而且充分利用了智能机普及性、开放性等特点，较好的实现了预先的设计目标。随着医疗卫生事业的发展,心血管健康管理助手具有广阔的市场空间。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外的研究发展现状

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文各章节安排

第二章 脉搏波原理及理论基础

2.1 理论基础

2.2 脉搏波的机理分析

2.3 血管参数测量方法及原理

2.4 脉搏波的计算

2.5 本章小结

第三章 心血管参数采集硬件设计与实现

3.1需求分析

3.2 系统方案设计与比较选择

3.3 心血管参数采集硬件框图

3.4 前置放大电路设计

3.5 滤波电路设计

3.6 单片机系统设计

3.7 蓝牙模块

3.8 系统总体设计

3.9 系统调试

3.10 本章小结

第四章 脉搏波信号处理

4.1 脉搏波信号的特点

4.2 脉搏波信号的噪声与干扰

4.3 脉搏波信号自动识别技术

4.4 本章小结

第五章 心血管健康管理助手应用程序的设计

5.1 健康管理助手客户端系统

5.2 开发环境搭建

5.3 数据库与数据管理

5.4 BLE通信技术及其实现

5.5 界面设计

5.6系统测试

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献