穿戴式壓力傳感器對脈搏信號的實時測量.pdf

1、通過嵌入醫(yī)用傳感器的智能服裝,不僅能滿足醫(yī)生對患者的實時診斷和治療,而且在單兵生命檢測系統(tǒng)、航空航天、深水作業(yè)和運動員訓(xùn)練等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。本課題研究了穿戴式壓力傳感器實時測量脈搏信號中可能遇到的問題,探索了不同體位、位置偏置、穿戴運動對脈搏信號正確測試的影響。采用時頻分析方法,分析在不同狀態(tài)下采集到脈搏信號的變化規(guī)律,為實時判斷著裝者的活動情況提供參考。
　　 嵌入服裝中的壓力傳感器在偏置后采集的脈搏信號,在時域特性上,

2、沿橈動脈在距離最佳采脈點30 mm的范圍內(nèi),時值上可以得到一致的結(jié)果。在頻域特性上,同樣可以說明各點在時間軸上具有一致性。說明在穿戴狀態(tài)下,采集到的信號在時相上能準(zhǔn)確的反映穿戴者的脈搏頻率。對于幅值的特征值,隨著嵌入式傳感器位置偏置程度的增加,相對主波幅度而言,降中峽的幅值有增高趨勢,而重搏波幅度則呈下降趨勢,且變異系數(shù)不斷增加。說明偏置壓力傳感器所采集的脈搏信號,具有明顯的變化規(guī)律。
　　 分析了仰臥,正坐,站立時脈搏信號之間

3、的差異。從時相上來看,仰臥,正坐和站立三種體位的脈搏周期逐漸減小,部分特征參數(shù)的變化主要是由于橈動脈的水平和垂直放置的差別引起。在幅度上,正坐位時各點的變異系數(shù)都大于其他兩種體位,主要是由于在測試時橈動脈的手臂是彎曲的。通過這些對脈搏信號分析,可實現(xiàn)遠程判別著裝者的活動情況。
　　 采用嵌入服裝中的壓力傳感器采集運動時的脈搏信號。從時域分析來看,在運動剛開始和剛結(jié)束的瞬間,可以從脈搏信號的主波幅度明顯分辨。對于運動過程中的脈搏信

4、號,無法對照在靜態(tài)下采集脈搏信號的特征參數(shù),也就無法判斷被測者的準(zhǔn)確健康狀況。在運動前后采集的脈搏信號很容易分析出脈搏信號的特征參數(shù),結(jié)果證明運動后,心臟功能有所增強,心血管循環(huán)功能得到補償。從頻域分析來看,穿戴的嵌入服裝中的壓力傳感器,能夠?qū)崟r準(zhǔn)確的測試出穿戴者的脈率。從分段提取脈搏信號做的幅度頻譜圖上,發(fā)現(xiàn)影響脈搏信號的噪音是一個動態(tài)的過程,在運動中主要是低于脈搏信號的噪音,在運動停止后的恢復(fù)過程中,影響脈搏信號的是高于脈搏頻率的動