基于LabVIEW的虚拟人体血压仪的研究和设计

论文摘要

随着现代科学技术和医学测量技术的发展,对虚拟医学仪器技术的要求越来越高,测试内容和测试对象日趋复杂,测试工作量与日俱增,对测试速度和测试精度的要求不断提高,这使得传统的人工测试己经不适应甚至不满足实际测试的需求。作为仪器技术和计算机技术完美结合的虚拟仪器技术为现代医学测量技术带来了绝好的解决方案。利用虚拟仪器技术,医生只需将需要测量的信号通过I/O接口设备采集后送入计算机,再利用虚拟仪器开发工具和计算机强大的数据分析、处理和保存功能以及显示器的显示能力,就能很容易地设计出一个满足专门测试需求的虚拟仪器系统。本文研究的即为一个虚拟人体血压仪的专门医学的虚拟仪器系统。血压是反映心脏泵血功能、心率、血管阻力、主动脉和大动脉的弹性、全身血容量及血液粘滞性等生理参数的重要指标,是反映人体体循环系统机能的重要生理参数。对其进行精确测量,特别是长时间的精确监测,在临床医学和医疗保健中不可或缺,尤其是对危重病人及全麻病人的监护具有重要的意义。本文在深入分析各种无创血压测量方法的基础上,针对系统的设计要求,采用了袖带式振荡法进行无创血压测量。同时分析了血压测量的力学模型,确定有效的血压参数识别算法,提高了血压测量的准确性。系统设计了合理优化的脉搏波动信号提取技术,使信号分级进行低通、高通滤波和放大,有效滤除各种干扰与噪声,为血压参数的提取做好硬件铺垫。本文研究的虚拟人体血压仪系统采用虚拟仪器最基本的构成方式,以一台PC机、2个医学传感器和1块数据采集卡为硬件核心,采用美国NI公司的图形化虚拟仪器编程环境LabVIEW7.0为开发工具,将所有硬件整合为一个功能完善的自动监测系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 虚拟仪器
• 1.1 虚拟仪器概述
• 1.2 虚拟仪器的特点
• 1.3 虚拟仪器的构成
• 1.3.1 硬件构成
• 1.3.2 软件构成
• 1.4 虚拟仪器的发展与现状
• 1.5 虚拟医学仪器
• 1.6 虚拟仪器软件 LabVIEW 简介
• 1.7 本文研究的内容
• 第二章 血压测量原理与技术
• 2.1 血压的形成
• 2.2 血压测量的临床意义
• 2.3 血压的特性
• 2.4 血压测量的理论和发展
• 2.4.1 有创血压测量技术
• 2.4.2 无创血压测量技术
• 2.5 课题选用的血压测量方法
• 第三章 系统的总体设计
• 3.1 血压信号的采集
• 3.1.1 传感器及前级放大电路
• 3.1.2 滤波及后级放大电路
• 3.1.3 电平调整电路
• 3.1.4 DAQ 数据采集卡
• 3.1.5 本课题所用DAQ
• 3.2 血压信号显示和文件存储
• 3.3 血压信号参数分析和处理
• 3.3.1 血压参数识别的主要方法
• 3.2.2 血压参数识别的软件设计
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要