近紅外無線血栓監(jiān)護系統(tǒng)研制及應(yīng)用.pdf

1、據(jù)統(tǒng)計由血栓引起的疾病已經(jīng)成為全球總死亡人數(shù)第一位的疾病，在中國，患者總數(shù)已經(jīng)達到一千萬人以上，且血栓疾病有高致殘、高復(fù)發(fā)等特點，血栓疾病對人體健康的影響更加嚴重?，F(xiàn)代醫(yī)療儀器也有向家庭化、小型化發(fā)展的趨勢，因此特別有必要開發(fā)一種便捷的、快速的、連續(xù)的、能夠家用的血栓檢測監(jiān)護設(shè)備。近紅外光譜術(shù)（NIRS）能夠無創(chuàng)、連續(xù)、實時的對人體血液動力學(xué)參量進行測量，在血管相關(guān)疾病檢查方面顯示出巨大優(yōu)勢。本課題采用NIRS技術(shù)，研制一套近紅外無線血

2、栓監(jiān)護系統(tǒng)，在做好性能測試后，探索應(yīng)用于臨床研究，并成功測得了深靜脈血栓病人數(shù)據(jù)（DVT）。
　　本文對NIRS血液參數(shù)相對量相關(guān)算法進行了研究，找到適合亞洲人的消光系數(shù)給出相應(yīng)計算公式。并進行了MCVM光子傳輸仿真，理論上證明NIRS在小腿DVT研究的可行性，并為光學(xué)探頭設(shè)計提供依據(jù)。
　　接著，研制近紅外無線血栓檢測的硬件及軟件系統(tǒng)。硬件電路中，考慮到人體組織形態(tài)多樣性，為了使光源、探測器與皮膚緊密接觸，探頭板采用柔性電

3、路板工藝。硬件電路功能板主要功能是按需驅(qū)動光源、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)發(fā)送。采用STM公司的 STM32F103RBT6作為主控芯片，NI公司的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS8326進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，無線方案中采用SI4463作為收發(fā)模塊。考慮到醫(yī)院設(shè)備對電磁干擾要求很高，系統(tǒng)同時設(shè)計了有線及無線通信方式。系統(tǒng)軟件包括下位機軟件及上位機軟件，都采用C語言編寫，開發(fā)工具分別為ARM公司的keil系列軟件及NI公司虛擬儀器開發(fā)軟件Labwindows/CVI

4、?；贚abwindows/CVI開發(fā)的上位機軟件功能完備、性能穩(wěn)定、界面友好，上位機軟件最后生成安裝文件便于他人使用。
　　在系統(tǒng)研制完成后，對其進行一系列性能測試，驗證其性能良好。接著使用開發(fā)的血栓監(jiān)護系統(tǒng)進行臨床測試，臨床測試的數(shù)據(jù)分析顯示，使用NIRS技術(shù)探測到小腿DVT病人正常腿與患病腿的含氧血紅蛋白相對濃度、脫氧血紅蛋白相對濃度具有顯著性差異。臨床試驗還監(jiān)測到一位DVT病人治療期間含氧血紅蛋白相對濃度一系列復(fù)雜變化。這