人体心率体温监测系统的设计文献综述
2020-05-11 23:24:15
一、课题背景
随着科技发展的不断提高,生命科学和信息科学的结合越来越紧密,出现了各种新颖的脉搏测量仪器,特别是电子脉搏仪的出现,使脉搏测量变得非常方便。 脉诊在我国已具有2600多年临床实践,是我国传统中医的精髓,但祖国传统医学采用”望、闻、问、切”的手段进行病情诊断,受人为的影响因素较大,测量精度不高。科技的创新,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。 人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确的测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,有较好的应用和推广价值。
脉搏测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏变化引起的一些生物信号,然后把生物信号转化为物理信号,使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏变化,最后要得出每分钟的脉搏次数,就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。本系统的组成包括传感器、信号处理、单片机电路、显示电路、键盘输入等部分。
二、心率体温监测系统的研究现状
心率是监测心血管疾病的重要生理参数之一,在测量人体健康方面有着不可替代的作用。随着心脏的收缩紧张,人脸部毛细血管中氧合血红蛋白的含量会发生变化。由于氧合血红蛋白对光线有一定的吸收作用,皮肤颜色也会随之发生请为变化,这种变化裸视无法识别[1]。随着科学技术的发展,脉搏测量技术也越来越先进,对脉搏的测量精度也越来越高,国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。
脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展:
1.脉搏采集应用现状
目前的脉搏测量仪,一般都具有测试血氧,心电图等等功能,单纯的脉搏测量仪已经很少见。随着电子技术的发展,脉搏测量仪必然可以实现更多的功能。人体脉搏测试仪是用来测量人体心脏跳动频率的电子仪器,也是心电图的主要组成部分。心脏跳动频率通常用每分钟心脏跳动的次数来表示。采用数显式脉搏计测量心脏跳动的频率不但精确,而且使用方便,显示结果醒目。
(1)基于单片机的心音、脉搏信号采集
心音和脉搏是反映人体生理及病理的两项重要指标,它们分别是诊断人体疾病的重要手段之一,具有非常重要的临床意义。通过网上查阅大量资料,发现现有系统一般是单独的心音采集系统或脉搏采集系统,无法对心音和脉搏信号进行关联分析,然而存在一种基于单片机的心音、脉搏信号采集系统设想,并成功设计了心音、脉搏信号采集系统[2]。另外一种基于MSP430单片机的便携式监测系统。系统主要由超低功耗MSP430芯片,红外光电传感器,滤波与放大电路和无线传输模块组成。可以对心率进行实时监测,系统首先对红外传感器监测的心率信号进行滤波和放大,MSP430单片机对信号进行计算,处理,并将检测结果通过nRF2401无线模块发送给监护中心[3]。其中还存在另外用基于单片机技术的检测系统。现有的脉搏信号测量技术及其处理方法,以单片机作为下位机,利用AT89C52单片机设计和实现了脉搏信号采集装置,以PC机作为上位机,利用LabVIEW7.0强大的数据库支持特性,对脉搏信号进行数字滤波和信号处理,实现了脉搏信号的采集,脉搏波形的实时显示以及数据的存储等功能[4]。