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《南昌大学》 2018年
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六导联胸部阻抗图同步测量的设计

况世江  
【摘要】:胸部阻抗图,又称为心阻抗图,它是从胸部体表无创伤测量得到的阻抗变化曲线,是人体生物信息检测和分析的热门研究内容之一。胸部阻抗图间接地反应了人体胸腔内部,心脏和各类大血管的容积变化关系,与心血管的生理活动以及病理变化具有密切关联,包含有丰富的心血管活动信息。在临床上,胸部阻抗图可以用于测量心脏功能以及连续监护病患血流动力学变化。该检测技术有诸多优点,无创伤性,重复性好,成本低廉,可连续监测,操作简便等,因此受到国内外临床医疗工作者和生物信息检测工程的广泛重视。本文介绍了胸部阻抗图的测量原理,导出了胸部体表阻抗变化与胸腔内血管容积变化在数值上成正比的关系。这表明,胸部体表阻抗变化与胸腔内血管容积变化的变化规律相似,因而它可以间接地反应胸腔内血管的容积变化。文中还介绍了测量胸部阻抗图的两种方法,测量时有效值恒定的微弱交变电流送入人体胸部,将胸部阻抗转换为电压,经放大、检波后,可分别得到对应于基础阻抗和阻抗变化的电压信号。基于上述胸部阻抗图的测量原理和方法,本文设计了六导联胸部阻抗图同步测量的装置,它主要包括三方面的内容:(1)六导联阻抗信号检测方式:由15个电极组成,电流电极3个(I_1、I_2、I_2'),颈电极6个(E_1、E_2、E_3、E_4、E_5、E_6),胸电极6个(E_1'、E_2'、E_3'、E_4'、E_5'、E_6')。其中电流电极I_1为半圆环形,位于头额部,I_2和I_2'为心电图方片电极,附着在左、右小腿内侧,且用导线相连。颈检测电极和胸检测电极均为一次性AG/AgCl粘贴性电极,其中颈检测电极E_1、E_2、E_3、E_4、E_5、E_6贴于颈根部,胸检测电极E_1'、E_2'、E_3'、E_4'、E_5'、E_6'贴于胸部体表剑突下缘水平。(2)测量装置的硬件组成:它主要包括交流恒流源、六路结构和性能相同的阻抗检测电路、心电和心音放大器、温度校正电路、直流变换隔离电源、USB光隔离16位A/D采集卡、医用220V交流隔离电源、计算机、显示器、打印机、导联线、心音传感器等。重点解决了两个问题:一是确保人体测量安全;二是心电、阻抗信号的抗干扰问题。(3)采集的软件设计:本软件是在Visual Studio.NET平台上用C++语言编程,要求可在Win10、Win7、XP等系统中运行。它主要包括变量和函数的定义、输入人体信息、波形图的同步采集、波形的滤波和微分、波形参数的测量、波形图的显示、数据保存等程序。本文设计可以从胸部体表对称位置同步测量六路胸部混合阻抗变化,为胸部阻抗分离方程组的常数项提供数据。波形重建得到的各阻抗变化分量的波形图可以反应胸腔内心脏和血管的生理活动过程。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH772

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1 况世江;六导联胸部阻抗图同步测量的设计[D];南昌大学;2018年
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