腕帶式阻抗脈搏波檢測(cè)方法.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展和需求的增加，可穿戴式生物信號(hào)檢測(cè)方法受到了越來越多的關(guān)注?？纱┐麽t(yī)療設(shè)備主要分為傳感器、數(shù)據(jù)傳輸和用戶應(yīng)用三個(gè)層面，其中用來拾取生理信號(hào)的傳感器是可穿戴產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分，也是最近生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　脈搏波的連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)評(píng)價(jià)人體健康狀態(tài)具有十分重要的意義，其測(cè)量方法主要分為光電容積法、壓電法和阻抗測(cè)量法。但是光電容積法一般在指尖部位測(cè)量比較準(zhǔn)確，而壓電法對(duì)壓力的大小和受測(cè)人員的要求都很高，因

2、此這兩種方法均不適合穿戴式的應(yīng)用。阻抗測(cè)量法是一種簡(jiǎn)單方便的方法，但該方法一般需要克服基礎(chǔ)阻抗、皮膚-電極接觸阻抗的影響，同時(shí)需要較寬的動(dòng)態(tài)范圍，實(shí)現(xiàn)起來比較困難。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)阻抗脈搏波的連續(xù)檢測(cè)并克服以上困難，本文提出了腕帶式阻抗脈搏波測(cè)量方法。
　　本文在電橋測(cè)量微小電阻的基礎(chǔ)上，根據(jù)血液阻抗與周圍組織的電阻抗模型提出了利用DAC控制自動(dòng)平衡電橋測(cè)量腕部動(dòng)態(tài)阻抗脈搏波的方法。本文理論推導(dǎo)了該方法中脈搏波阻抗變化與輸出幅值信號(hào)的

3、關(guān)系，電橋平衡的條件，以及減小基礎(chǔ)阻抗和接觸阻抗影響的原理；利用過采樣和快速數(shù)字鎖相算法來檢測(cè)脈搏波阻抗幅值，實(shí)現(xiàn)了阻抗脈搏波信號(hào)的數(shù)字解調(diào)，同時(shí)提高了ADC的有效分辨率。
　　本文綜合多種不同材質(zhì)電極的測(cè)量方法，提出了利用導(dǎo)電膠條作為阻抗脈搏波的測(cè)量電極。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了導(dǎo)電橡膠作為腕式電極的舒適性和可行性，并對(duì)其在減小運(yùn)動(dòng)偽影能力方面做了估計(jì)。
　　本研究在硬件電路設(shè)計(jì)和編寫軟件程序算法的基礎(chǔ)上，利用 PSoC3系列的CY8C