反射式脈搏血氧飽和度信號(hào)檢測(cè)與分析系統(tǒng).pdf

1、脈搏血氧飽和度信號(hào)的監(jiān)測(cè)與分析已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床危重癥患者的監(jiān)護(hù)，如患病者手術(shù)麻醉、監(jiān)護(hù)、手術(shù)后的恢復(fù)以及呼吸睡眠研究等方面。但由于透射式血氧飽和度儀的安放位置比較單一，難以對(duì)人體多個(gè)部位脈搏血氧飽和度信號(hào)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)(如前額、胸部、背部等)。因此，在探索透射式脈搏血氧飽和度儀的同時(shí)，很多研究人員開(kāi)始了對(duì)反射式脈搏血氧飽和度儀的研究。然而相對(duì)于透射式脈搏血氧飽和度儀，目前在國(guó)內(nèi)關(guān)于反射式脈搏血氧儀臨床監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的研究報(bào)告比較少，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)

2、有出現(xiàn)成熟的反射式傳感器產(chǎn)品。因此本文是基于擴(kuò)散傳輸理論，應(yīng)用光電反射式傳感器對(duì)脈搏血氧飽和度進(jìn)行檢測(cè)，以TMS320VC5509ADSP芯片為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，研制了一種反射式血氧飽和度的檢測(cè)系統(tǒng)，給出了該系統(tǒng)脈搏血氧飽和度信號(hào)的計(jì)算公式。同時(shí)還運(yùn)用檢測(cè)出來(lái)的脈搏信號(hào)進(jìn)行睡意特征提取。
　　 在硬件裝置方面，由于本裝置的設(shè)計(jì)目標(biāo)是應(yīng)用于便攜式人體生理睡意信號(hào)檢測(cè)，同時(shí)要求具備實(shí)時(shí)性，高精度和具備較強(qiáng)計(jì)算能力以實(shí)現(xiàn)信號(hào)分析處理，所以DS

3、P芯片當(dāng)作為系統(tǒng)控制芯片的首選。本文中選擇DSP芯片的型號(hào)為T(mén)MS320VC5509A。光電脈搏血氧飽和度傳感器選取波長(zhǎng)為660nm和940nm交替發(fā)光的二極管以及光敏管。運(yùn)用兩者制作而成的光電反射式脈搏血氧飽和度傳感器采集脈搏血氧飽和度信號(hào)，并將采集得到脈搏信號(hào)經(jīng)過(guò)放大濾波后送入DSP芯片中。在整個(gè)過(guò)程中，選取透射式脈搏血氧飽和度傳感器作效果對(duì)比。其對(duì)比結(jié)果顯示，自制的反射式傳感器完全能夠運(yùn)用于信號(hào)的采集，而且在采集的位置優(yōu)越于成品的

4、透射式傳感器。其中DSP芯片通過(guò)內(nèi)置10位ADC對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)化后再進(jìn)行去除基線(xiàn)漂移和工頻干擾等預(yù)處理，并對(duì)預(yù)處理后的脈搏信號(hào)進(jìn)行顯示和脈率信息提取。
　　 在本文實(shí)驗(yàn)中，被采集得到的脈搏信號(hào)通過(guò)濾波等預(yù)處理后經(jīng)過(guò)樣本熵對(duì)其作睡意信息特征提取。睡意處理結(jié)果證明脈搏信號(hào)可以進(jìn)行睡意檢測(cè)，樣本熵有望作為睡意檢測(cè)的一個(gè)客觀性生理指標(biāo)。這對(duì)睡意檢測(cè)提供了新的思路方法。同時(shí)該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)效果較好，可為將來(lái)的睡意檢