腕帶式阻抗脈搏波檢測方法.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展和需求的增加，可穿戴式生物信號檢測方法受到了越來越多的關注?？纱┐麽t(yī)療設備主要分為傳感器、數(shù)據(jù)傳輸和用戶應用三個層面，其中用來拾取生理信號的傳感器是可穿戴產(chǎn)品設計中的關鍵部分，也是最近生物醫(yī)學工程領域研究的熱點和難點。
　　脈搏波的連續(xù)監(jiān)測對評價人體健康狀態(tài)具有十分重要的意義，其測量方法主要分為光電容積法、壓電法和阻抗測量法。但是光電容積法一般在指尖部位測量比較準確，而壓電法對壓力的大小和受測人員的要求都很高，因

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

3、關系，電橋平衡的條件，以及減小基礎阻抗和接觸阻抗影響的原理；利用過采樣和快速數(shù)字鎖相算法來檢測脈搏波阻抗幅值，實現(xiàn)了阻抗脈搏波信號的數(shù)字解調(diào)，同時提高了ADC的有效分辨率。
　　本文綜合多種不同材質(zhì)電極的測量方法，提出了利用導電膠條作為阻抗脈搏波的測量電極。實驗驗證了導電橡膠作為腕式電極的舒適性和可行性，并對其在減小運動偽影能力方面做了估計。
　　本研究在硬件電路設計和編寫軟件程序算法的基礎上，利用 PSoC3系列的CY8C