發(fā)布時間：2021-03-06 14:44

  血壓、脈搏、體溫和呼吸是維持機體正常活動的支柱,是人體最重要的生命體征參數(shù),準確方便地監(jiān)測這四大生命體征參數(shù)對病人和醫(yī)護工作人員有著十分重要的意義�，F(xiàn)階段,多參數(shù)生理監(jiān)護儀雖然功能強大,但是具有專業(yè)性強,普通人難操作;體積大,不方便攜帶;價格貴,一般家庭難以承受等缺點。所以,開發(fā)一種小型化,操作簡單,方便穿著攜帶的監(jiān)測設備,成為當下監(jiān)測設備發(fā)展的趨勢。國務院發(fā)布的《中國制造2025》中已明確將可穿戴醫(yī)療設備定為重點發(fā)展的領域�；�于以上背景,本文設計了一款可穿戴生命體征監(jiān)測系統(tǒng)。本論文的主要內(nèi)容有以下幾個方面:(1)在體征參數(shù)的測量原理上分別利用示波法測量血壓和脈搏,利用集成溫度傳感器法測量體溫,利用光電容積脈搏波描記法測量呼吸。在系統(tǒng)的傳感器硬件上,本系統(tǒng)選用臺灣全磊公司生產(chǎn)的醫(yī)用MPS-2107壓力傳感器作為血壓、脈搏傳感器,美信半導體公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字式傳感器作為體溫傳感器,合肥華科電子研究所研制的透射式光電傳感器HKG-07作為呼吸傳感器。(2)本系統(tǒng)采用高性能的AVR控制器—ATmega32作為系統(tǒng)的核心控制芯片,完成對測量過程的自動控制與調(diào)節(jié),然后用LCD1602液晶屏將血壓、脈搏、體溫和呼吸參數(shù)顯示出來,方便患者用戶的直接觀察。同時本監(jiān)測系統(tǒng)利用ZigBee這一無線數(shù)據(jù)傳輸技術將監(jiān)測設備終端與C#編寫的上位機患者綜合信息系統(tǒng)結(jié)合在一起,實現(xiàn)了可穿戴設備的無線化,網(wǎng)絡化。通過采用SQL Server數(shù)據(jù)庫,合理設計患者信息數(shù)據(jù)操作界面,實現(xiàn)對患者的各項信息添加、查看、修改、刪除,從而對患者的健康狀況情況進行有效的跟蹤。(3)本文詳細論述了呼吸信號采集模塊中所使用的改進型呼吸頻率計算方法。針對傳統(tǒng)的快速傅里葉變換法在計算脈搏波信號頻譜的時候存在的問題,提出了采用基于S-G濾波的加窗插值FFT算法,該算法能夠有效濾除微弱信號中夾雜的噪聲,同時能在非同步采樣的時候,有效減小由于頻譜泄漏和柵欄效應導致的頻譜誤差,大大提高了呼吸頻率的計算精度。經(jīng)實驗證明,該系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性強、準確度高等優(yōu)點,可以廣泛應用到家庭監(jiān)護中去,方便患者去了解自己的健康狀況,也可以應用到社區(qū)的醫(yī)療監(jiān)護體系中去,降低社區(qū)醫(yī)院的運行成本,減輕醫(yī)護人員的工作量。最后,對本次可穿戴生命體征監(jiān)測系統(tǒng)的研究和設計進行了總結(jié),提出了下一步的改進措施,希望對未來可穿戴監(jiān)護設備的進一步研究提供一些參考意義。
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

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本文編號：1362195