（毕业论文）基于arm的体外反搏控制系统设计2

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1、基于ARM的体外反搏控制系统设计曹晓亮（江西理工大学电气工程与自动化学院，江西•赣州，341000）摘要：体外反搏校制系统是一种无创伤的体外辅助循环装置，在增加心和脑等器官的血液供应，促进缺血组织器宮侧支循环的建立等方面具有显著的临床疗效。本文在分析/人体脉搏信号与体外反搏控制系统原理的基础上，设计了一种基于人体指脉信号的体外反搏控制系统方案。本文的设计方案无需传统体外反搏装罝繁琐的心电信号检测设备，采用Cortex-MO微控制器的智能检测与控制系统。本系统只需检测人体手指脉搏波信号，并巾此确定充排气时机进行体外反搏，具有简便和高效的特点，实现了脉搏信号特

2、征点的提取和充排气时机的判定。关键词：体外反搏；脉搏信号；气囊ABSTRACT:Externalcounterpulsationofcontrolsystemisaninvitroassistedcirculationdevice，anincreaseinorganssuchasheartandbrainbloodsupply，promotetheestablishmentofcollateralcirculationischemiatissuespalacehassignificantclinicaleffect.Basedontheanalysisof

3、thehumanpulsesignalsandexternalcounterpulsationprincipleonthebasisofthecontrolsystem,designakindofbasedonhumanbodyreferstothepulsesignaloftheexternalcounterpulsationcontrolsystemsolutions.Inthispaper,thedesignschemeofnotraditionalexternalcounterpulsationdeviceofecgsignaldetectiond

4、evices，theCortex-MOmicro-controllerintelligentdetectionandcontrolsystem.Thissystembydetectinghumanfingerpulsewavesignal，andthusdeterminethechargingexhausttimeofexternalcounterpulsation，hasthecharacteristicsofsimpleandefficient，hasrealizedthepulsesignalfeaturepointextractionandaire

5、xhausttimedetermination.Keywords:externalcounterpulsation;Thepulsesignal;Airbags1体外反搏原理体外反搏控制系统是一种由微控制器控制的、无创伤的机电气辅助循环装置。该装置通过包裹在患者下肢和臀部的密封气囊，以特定模式对肢体加压，从而改变正常血液流场分布，保证在肢体和臀部受压引起血液返流M主动脉瓣处时，正好是主动脉瓣关W的瞬间，并充分利用心脏舒张期的整个时间，使施加于血管的压力保持足够长，最大限度提高舒张压，保证反搏血流以最充分的时间向缺血器官进行灌注，而又不加重心脏的负荷。另一方

6、面，反搏排气时间的确定保证在下一个心脏收缩期之前解除对血管的压迫，使收缩压降至最低，最大限度地减轻心脏射血期阻力，从而达到最佳的反搏效应增加心脏、脑、肾等重要脏器的舒张期血液灌流，促进缺血组织器官侧支循环的建立，达到治疗的效果。指脉脉搏波在一定程度上反映主动脉压力的变化。实施体外反搏使得病人的收缩压降低，使舒张压增加。在合理范围内，反搏波形的高度越高，收缩波形的高度越低，其反搏的效果越好。一般用波形中两者的高度比值来表示反搏的效果，即反搏波高度与收缩波岛度比（简称D/S,其屮D为反搏波尚度，S为收缩波高度）。2手指脉搏信号测量手指脉搏主要由人体动脉舒张和收

7、缩产生的，在人体指尖组织中的动脉成分含量高，手指的解剖结构可知，每个指尖的血液都是由手指总动脉分两路从指干两侧通向指尖，再由手指丰富的冠状小动脉弥散至毛细血管，最终从静脉回流至心脏。手指脉搏活动与心脏活动具有同频率的特性。脉搏测量以红外发光二极管和光敏三极管为信号采集器件，经运算放大电路将微弱的电信号放大至便于测量的电信号，放大后的电信号经过微控制器数字滤波处理后可直接用丁•反搏控制系统。为得到准确的脉搏频率参数，经放大后的电信号进行整型处理，整型成便于检测的方波信号。利用Cortex-MO微控制器的捕获功能，对方波进行上升沿捕获，并对两相邻方波上升沿的吋

8、间进行测量，同时利用脉搏定义和所测时间进行转换计算，最终实现脉搏的