基于脉博波的无创连续血压检测的研究

摘要

作为一个重要的人体生理参数，血压不仅可以反映出人体的心血管功能状态，同时还可以为疾病的临床诊断，观察治疗提供重要的依据。血压是指血液在血管中流动时对每单位面积的血管壁上的侧向压力。大部分的心血管系统信息，包括了心脏的泵血功能、心率、外周阻力、主动脉与大动脉的血管壁弹性、血容量以及血液的物理状态等，都与血压有着重要的联系，这一重要参数能反应出上述心血管系统功能的基本状况。血压在疾病的检测与预防治疗中扮演着重要的角色，为了避免危重病人出现意外，为了让医护人员能够及时对病人进行治疗，需要对危重病人或是手术中的病患者进行连续的血压检测。因此血压检测在家庭保健和临床诊断中具有重要意义。
　　目前，血压测量方法可分为直接测量法和间接测量法两大类。直接测量法已经被国际认定为血压检测方法的金标准，因为其原理是将导管直接插入到人体的大动脉或者心室中，由连接着导管的压力传感器直接进行血压信号的连续检测，这样测量的血压结果最为准确，但是由于有创性，容易引发病人的并发症，一般限用于危重病人或开腔手术病人。间接测量法是通过检测动脉管壁的搏动、血管容积变化等参数间接得到血压，简便易行，在临床上得到广泛应用。
　　在当前的传统血压检测技术中，普遍存在可操作性差的问题，而且人体的血压是具有很明显的波动起伏性的，它会根据不同个体的健康状况、感情因素、客观或者主观的原因而发生改变。本论文所研究的一种基于光电容积脉搏波的无创连续血压测量方法，它能有效地克服传统方法的缺点，对于临床监护及特殊情况下的血压监测具有很大的优势，所以本论文对此方法的实现、测量结果的可行性与准确性进行了研究。
　　本论文所做的工作包括以下几个方面：
　　1.朗伯-比尔定律反映了光学吸收规律，即物质在一定波长处的吸光度与它的浓度成正比。基于郎伯-比尔定律和光电传感器的检测原理，可以将透射光强与光电传感器的输出电压相关联，建立朗伯-比尔定律与人体动脉血压的基本联系，推导出人体收缩压和舒张压的具体表达式，建立无创血压测量模型。
　　2.根据已经建立的无创血压检测模型，设计无创血压检测的硬件电路，包括了光电采集电路、初级放大电路、低通滤波电路、后级放大电路、A/D转换电路与串口输出电路。
　　3.根据已经建立的无创血压检测模型，设计无创血压检测的软件(下位机与上位机)。下位采用Keil uVision2编写程序，写进单片机AT89C51芯片中；上位机采用VB6.0进行编写，采用MSComm控件来进行串口通信。
　　4.根据已经建立的无创血压测量模型，完成实验，将无创血压测量方法与传统方法所测得血压值进行分析，验证无创血压测量方法的有效性与正确性。