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《天津大学》 2012年
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基于扩散理论的脉搏血氧测量系统的研究

张书颖  
【摘要】:血氧饱和度值在临床手术监护、新生儿、早产儿状态监测、人体生理状态反应指标等方面扮演着重要角色。血氧仪作为连续、无创、方便的检测血氧状态的仪器被大量应用于医院临床和日常生活。由于目前市场上的血氧饱和度仪器在系统设计、原理算法和信号提取上存在一定的缺陷导致其测量范围、测量精度等方面还存在许多问题。因此我们尝试改进血氧仪,包括:以扩散方程模型替代传统的朗伯-比尔定律从而扩大其测量范围,提高测量精度。围绕该课题目标,本论文搭建了以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心处理设备的血氧检测系统,在血氧饱和度计算中采用扩散方程模型,具体工作包括以下五个方面: (1)进行了整体系统设计与优化,完成了血氧饱和度测量仪的设计。以DSP为核心处理单元进行信号处理,提高了有效信号的检出精度和系统的稳定性。 (2)以扩散方程作为血氧饱和度计算模型,推导具体公式,并与朗伯-比尔定律比较。根据具体公式画出定标曲线,并利用多项式拟合定标曲线,相应的拟合多项式作为血氧饱和度计算公式。 (3)软件设计方面,采用C语言在CCS界面下对DSP进行控制:延时、中断、A/D转换,并根据脉搏波信号特点检出特征值,剔除运动伪差,计算血氧饱和度值。 (4)硬件设计方面,设计了电压转换、低通滤波、环境光滤除等电路。保证了测量系统的简化、轻便,测量信号的准确等。 (5)进行在体测量实验和仿体测量实验,实验验证基于扩散方程模型的血氧仪测量结果与实际情况相符,且测量范围更广。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R318.0

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【参考文献】
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