基于近紅外光譜的反射式血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、氧是保持人體正常代謝的重要物質(zhì)，而血氧飽和度（SpO2）則是反映人體血液中的氧含量是否在正常、合理范圍內(nèi)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。采用透射式的血氧儀監(jiān)測(cè)血氧飽和度是目前比較常用的測(cè)量方法，在家庭及臨床醫(yī)療保健等場(chǎng)合中有較為廣泛的應(yīng)用，但很多情況下卻無法進(jìn)行透射式測(cè)量（如肌血氧、腦血氧、胎兒血氧等），這時(shí)就需要反射式的測(cè)量方法。如何用非侵入式、經(jīng)濟(jì)的測(cè)量方法獲得比較精確、可靠的人體SpO2是目前臨床醫(yī)療監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，應(yīng)用以Lambert

2、-Beer定律為基礎(chǔ)的近紅外光譜測(cè)量法可對(duì)人體血氧飽和度進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)，具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值與前景，已經(jīng)有許多的廠商推出了相關(guān)的產(chǎn)品。因此，本文依據(jù)Lambert-Beer定律及光散射的基本理論，闡述了反射式血氧飽和度的計(jì)算公式，在該原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種低功耗、便攜式、24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)的非侵入反射式血氧飽和度檢測(cè)裝置。
　　 本文首先介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)思路，并詳細(xì)闡述了各個(gè)模塊的功能及特點(diǎn)。然后論文主要闡述了系統(tǒng)的軟

3、件設(shè)計(jì)和PPG信號(hào)處理方法。在軟件設(shè)計(jì)方面，分別介紹了單片機(jī)和PC上的軟件設(shè)計(jì)流程。在PPG信號(hào)處理方面，重點(diǎn)分析了本文所采用的4種方法，即:基于小波變換的自適應(yīng)濾波法、三次樣條插值法、形態(tài)學(xué)濾波法、基于加速度信號(hào)的自適應(yīng)濾波法，并對(duì)4種方法的處理效果加以對(duì)比，說明了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析了每種方法的適用場(chǎng)合。在本文設(shè)計(jì)中采用了TI公司的超低功耗的單片機(jī)MSP430F1611，并以此為核心設(shè)計(jì)了硬件電路及下位機(jī)軟件系統(tǒng)，上位機(jī)采用NI公