阻抗谱法血液成分无创检测方法通过在体无创测量血液在不同频率下的电阻抗特性,利用不同成分与血液电特性关系检测其浓度变化,具有很广阔的发展前景。但在电阻抗谱测量时,电极与人体皮肤接触介面、电极类型、测量部位等实验条件和人体皮肤状况、血管分布、血流状况、体温等个体差异因素影响严重,测量精度难以提高。本论文提出了“脉搏波阻抗谱”的概念,可以基本上消除测量条件和被测对象个体差异对人体阻抗测量的影响,建立了基于脉搏波阻抗谱的血液电特性无创检测方法,为最终实现电阻抗法血液成分无创检测打下了基础,具有重大的临床应用价值。论文主要研究内容包括:在阻抗血流图技术原理基础上,根据人体单支血管与周围组织并联模型,提出了脉搏波阻抗谱的概念,理论推导了人体阻抗谱和脉搏波阻抗谱与血液电特性参数的关系,分析了脉搏波阻抗谱消除阻抗测量中个体差异影响的原理。研究了人体阻抗测量的原理和特点,提出了基于正交解调的脉搏阻抗谱测量方法,研究了脉搏波阻抗谱测量系统中各电路模块设计要求和实现方案,构建了实验测量系统并进行了测量精度初步测试,实现了在较宽频率范围内对人体复阻抗谱和脉搏波阻抗谱的高精度测量分析了脉搏波信号的特征和影响脉搏波检测精度的影响因素;以傅立叶变换理论为基础,研究了脉搏波阻抗谱频域提取的方法和脉搏波数据段的截取长度对检测精度的影响;研究了基于小波变换理论的阻抗脉搏波信号中奇异点剔除方法。根据人体解剖学特点,建立了手臂并联电阻抗模型和耳垂串连电阻抗模型,采用有限元方法对模型内电流和电压分布进行了计算。对实验对象进行了测量,得到了实验对象的手臂和耳垂部位的基础阻抗谱和脉搏波阻抗谱。有限元计算和实验结果证明,两个模型能够较好地描述人体手臂和耳垂的电阻抗特性。同时也表明,由于手臂各组织电阻抗的并联,测量段的脉搏波阻抗谱不能完全消除基础阻抗的影响,在此部位进行实现血液电阻抗特性的无创检测是困难的。而耳垂脉搏波阻抗谱几乎完全消除了个体差异的影响,能够实现血液电特性的无创检测。