脈搏血氧計低灌注算法研究.pdf

1、本文介紹了基于脈搏血氧計的低灌注算法研究。血氧飽和度(SpO2)反映了血液氧含量,是呼吸循環(huán)系統(tǒng)的重要參數(shù),脈搏血氧計能無創(chuàng)、連續(xù)、實時的監(jiān)測血氧飽和度、血流灌注指數(shù)(perfusion index,PI)、脈率(pulserate,PR)等參數(shù),在臨床中獲得廣泛的應用。但是在人體的血流灌注指數(shù)偏低、脈搏非常微弱時,脈搏血氧計檢測到的脈搏波信號非常微弱,在環(huán)境噪聲和電路噪聲的干擾下,有用信號幾乎被噪聲淹沒,無法實現(xiàn)各個參數(shù)的計算。

2、>　　本文首先設計了一套基于STM32和上位機的脈搏波血氧計系統(tǒng),實現(xiàn)了正常灌注水平下各參數(shù)準確穩(wěn)定的檢測,并提出了兩種低灌注血氧飽和度的新算法:第一種算法基于自相關和傅里葉變換實現(xiàn),即:利用自相關抑制信號的噪聲,通過高信噪比的相關信號準確獲取原始信號的基頻,根據(jù)脈搏波信號的幅頻特性,取原始信號的基波、二次諧波、三次諧波分量進行信號重建,利用重建信號計算各個參數(shù)。第二種算法是自相關建模法,根據(jù)自相關信號與原始信號在頻譜和幅值上的解析關系

3、,直接對高信噪比的自相關信號建模,實現(xiàn)脈率、血氧飽和度、血流灌注指數(shù)等參數(shù)的計算。
　　本文從理論和模擬實驗驗證上述兩種算法的可行性,通過Fluke Index 2血氧模擬儀模擬測試了低灌注條件下兩種算法對各個參數(shù)檢測的準確性和穩(wěn)定性。實驗表明,兩種算法能實現(xiàn)血流灌注指數(shù)低至0.2％的條件下,血氧飽和度、脈率等參數(shù)的準確測量?；谒惴◤碗s性、結(jié)果穩(wěn)定性和準確性等方面的考慮,將基于自相關建模的血氧飽和度算法集成到樣機系統(tǒng)中,大大提高