无线生理多参数采集装置的设计与实现

论文摘要

人体生理信号的采集、处理与应用是医疗监护领域的重要操作方式。当前,对于人体生理信号的获取通常使用大型的医疗监护仪器,并且采用有线的连接方式进行传输和数据存储,无法实现对人体重要生理参数在任意时间、任意地点、任意情况下的实时监测。无线传感器网络在医疗监护领域的很多方面都有着潜在的重要影响,通过放置在病人身上的无线、可穿戴重要生理信号传感器,可以显著地简化病人生理状态实时数据的获取。本文针对传统心电血氧监护系统体积和功耗大、不便于携带、要求病人在床边使用等缺点,基于日益兴起并蓬勃发展的无线传感器网络技术、可穿戴技术、嵌入式计算等,对可穿戴实时诊断、报警、便携式人体心电血氧监护系统的硬件电路进行设计和实现。首先给出便携式无线心电血氧健康监护系统的硬件设计,包括心电信号采集电路、血氧饱和度信号采集电路、传感器节点电路、USB通讯单元、供电电源电路等；其次,介绍监护系统硬件电路的调试和实验；最后,对无线心电血氧监护系统进行总结并展望了未来的研究方向。结果表明：该系统可实时获取人体的心电信号、血氧饱和度信号、心率、脉率等参数,通过无线方式发送至监护终端,适应当前实时、连续、长时间监测病人重要生命体征参数的需求,增强了监护系统的灵活性、便携性和移动性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 生理参数监护设备国内外研究综述
• 1.3 本文主要研究内容和结构安排
• 2 系统硬件设计
• 2.1 心电信号采集模块设计
• 2.1.1 心电图
• 2.1.2 测量电极及导联系统选择
• 2.1.3 心电信号的主要特征和干扰
• 2.1.4 心电信号采集电路的设计要求
• 2.1.5 心电信号采集电路设计
• 2.2 血氧信号采集模块设计
• 2.2.1 血氧饱和度的基本定义
• 2.2.2 血氧饱和度检测原理
• 2.2.3 血氧探头设计方式选择
• 2.2.4 血氧饱和度信号主要特征
• 2.2.5 血氧饱和度信号采集电路设计
• 2.3 传感器节点设计
• 2.4 USB通信接口设计
• 2.5 供电电源电路设计
• 2.6 本章小结
• 3 系统调试和实验结果
• 3.1 心电信号采集节点调试与实验
• 3.2 血氧信号采集节点调试与实验
• 3.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢