【摘 要】
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心脑血管疾病对人类健康的威胁日益严重,高血压是全球第一位的死亡原因。对高血压的预防、诊断和治疗成为了医学界研究的重要课题。基于穿戴式的连续血压测量可以在不影响使用者日常生活的情况下实现对人体血压及其他重要生理参数的监测,帮助病人及时了解自身的血压变化情况,实现高血压预警。因此,本文对基于穿戴式的连续血压监测系统展开研究。本文通过对比多种连续血压测量方式,以脉搏波参数测定法与脉搏波传导时间测定法为基
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心脑血管疾病对人类健康的威胁日益严重,高血压是全球第一位的死亡原因。对高血压的预防、诊断和治疗成为了医学界研究的重要课题。基于穿戴式的连续血压测量可以在不影响使用者日常生活的情况下实现对人体血压及其他重要生理参数的监测,帮助病人及时了解自身的血压变化情况,实现高血压预警。因此,本文对基于穿戴式的连续血压监测系统展开研究。本文通过对比多种连续血压测量方式,以脉搏波参数测定法与脉搏波传导时间测定法为基础,设计多元多模量的穿戴式连续血压监测系统。首先,通过分析血压与脉搏波的形成机理,研究脉搏波与血压的关系。根据脉搏波的传播特性及特征点分析,建立脉搏波特征参数与血压的关系模型,确定了基于脉搏波的血压测量方案,确定需求,制定了系统总体方案设计。然后,设计穿戴式血压监测系统的硬件电路和软件模块,利用织物电极、心电信号调理模块、脉搏信号采集模块、微控制器进行传感器节点的设计,利用蓝牙技术进行数据传输,在安卓上位机端进行监护软件的开发实现心电、脉搏信号的实时监测和血压的计算,保证能够在不影响使用者日常生活的条件下,进行连续血压监测。其次,对连续血压监测模型进行了研究。使用小波变换进行信号预处理去噪;对比五种心电QRS检测算法,选取DOM算法进行心电信号R波检测;改进双阈值差分算法用于提取脉搏波特征点,针对脉搏波特征参数与脉搏波传导时间与血压的关系,选取六种脉搏波特征参数,建立基于岭回归的血压计算模型。最后,设计相关实验,对穿戴式血压测量系统进行测试验证及实验数据分析。使用穿戴式血压监测系统进行心电,脉搏数据采集及电子血压计同步血压测量。随机挑选20组数据作为测试集,其余数据用于模型训练。通过与标准电子血压计的测量值进行相关性分析、误差分析、Bland-Altman一致性的统计分析比较,结果表明本文所研究的基于穿戴式的多元多模量连续血压测量系统与电子血压计所测量的血压值具有一致性和互换性,验证了系统的有效性。
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