基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究

《基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文MASTER′SDISSERTATION论文题目基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究作者姓名于晓华学位类别工程硕士指导教师金海龙教授2018年5月中图分类号：R318.6学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究硕士研究生：于晓华导师：金海龙教授副导师：卢云山工程师申请学位：工程硕士工程领域：生物医学工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2018年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinBio

2、medicalEngineeringRESEARCHONTHEMEASUREMENTOFPULSEOXYGENSATURATIONBASEDONMULTIWAVELENGTHbyYuXiaohuaSupervisor:ProfessorJinHailongYanshanUniversityMay,2018燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中

3、除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于多波长的脉搏血氧饱和度的测量方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅

4、和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要血氧饱和度指的是血液中含氧的百分比，是一项检测机体供氧情况的重要指标，利用光电检测技术从光电容积脉搏波信号中提取血氧饱和度特征信息，是临床进行无创检测人体动脉血氧饱和度的主要方式。目前双波长透射式脉搏血氧监护已成为较成熟的监护手段，但是在低血氧下测量误差较大，并且透

5、射式传感器受测量范围的限制，因此为了克服这些缺陷，通过增加波长的方式，并根据朗伯比尔定律(Lambert-Beer)从双波长透射式脉搏血氧仪的数学模型中，推导出更适合于多波长反射式脉搏血氧仪的数学模型。考虑到测量精度和仪器体积等因素本文选取了四路不同的光波长，即595nm、735nm、890nm和805nm制作反射式血氧探头，来弥补传统脉搏血氧仪的不足。首先，本文根据光电容积脉搏波信号的光学与生理学的相关理论，搭建了多波长脉搏血氧仪的采集系统平台。主要包括：光源驱动电路、信号采集调理电路、以STM

6、32单片机为主控制器的主控电路以及电源电路等。对光电容积脉搏波信号进行采集、模/数转换、放大滤波，并将转换后的数字信号通过串口发送至上位机进行数据分析处理等；其次，在光电容积脉搏波信号的预处理部分，采用了滑动平均滤波、小波变换、中值滤波以及基于LMS的自适应滤波等算法，滤除信号中的高频噪声、基线漂移以及运动伪迹等噪声干扰，同时采用微分阈值方法来提取光电容积脉搏波信号的特征点。最后，在完成系统设计和调试之后，采用脉搏血氧仿真器进行仪器定标，然后与传统的双波长脉搏血氧仪进行对比，证明本系统的设计方案具

7、有一定的临床应用价值。关键词：脉搏血氧饱和度；多波长；反射式；小波变换；自适应-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractOxygensaturationreferstothepercentageofoxygeninthebloodandisanimportantindicatoroftheoxygensupplyingtothebody.Utilizingphotodetectortechnologytoextractthecharacteristicinformationofoxygensa

8、turationfromPhotoplethysmographysignalisthemainwayofclinicalnon-invasivetodetectthearterialoxygensaturation.Atpresent,dual-wavelengthtransmissionpulseoximetryhasbecomeamorematuremeansofmonitoring,butinthecaseoflowoxygensaturationmeasurementpre