血壓、脈搏、體溫和呼吸是維持機體正�；顒拥闹е�,是人體最重要的生命體征參數(shù),準(zhǔn)確方便地監(jiān)測這四大生命體征參數(shù)對病人和醫(yī)護工作人員有著十分重要的意義�，F(xiàn)階段,多參數(shù)生理監(jiān)護儀雖然功能強大,但是具有專業(yè)性強,普通人難操作;體積大,不方便攜帶;價格貴,一般家庭難以承受等缺點。所以,開發(fā)一種小型化,操作簡單,方便穿著攜帶的監(jiān)測設(shè)備,成為當(dāng)下監(jiān)測設(shè)備發(fā)展的趨勢。國務(wù)院發(fā)布的《中國制造2025》中已明確將可穿戴醫(yī)療設(shè)備定為重點發(fā)展的領(lǐng)域�；谝陨媳尘�,本文設(shè)計了一款可穿戴生命體征監(jiān)測系統(tǒng)。本論文的主要內(nèi)容有以下幾個方面:(1)在體征參數(shù)的測量原理上分別利用示波法測量血壓和脈搏,利用集成溫度傳感器法測量體溫,利用光電容積脈搏波描記法測量呼吸。在系統(tǒng)的傳感器硬件上,本系統(tǒng)選用臺灣全磊公司生產(chǎn)的醫(yī)用MPS-2107壓力傳感器作為血壓、脈搏傳感器,美信半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字式傳感器作為體溫傳感器,合肥華科電子研究所研制的透射式光電傳感器HKG-07作為呼吸傳感器。(2)本系統(tǒng)采用高性能的AVR控制器—ATmega32作為系統(tǒng)的核心控制芯片,完成對測量過程的自動控制與調(diào)節(jié),然后用LCD1602液晶屏將血壓、脈搏、體溫和呼吸參數(shù)顯示出來,方便患者用戶的直接觀察。同時本監(jiān)測系統(tǒng)利用ZigBee這一無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將監(jiān)測設(shè)備終端與C#編寫的上位機患者綜合信息系統(tǒng)結(jié)合在一起,實現(xiàn)了可穿戴設(shè)備的無線化,網(wǎng)絡(luò)化。通過采用SQL Server數(shù)據(jù)庫,合理設(shè)計患者信息數(shù)據(jù)操作界面,實現(xiàn)對患者的各項信息添加、查看、修改、刪除,從而對患者的健康狀況情況進行有效的跟蹤。(3)本文詳細(xì)論述了呼吸信號采集模塊中所使用的改進型呼吸頻率計算方法。針對傳統(tǒng)的快速傅里葉變換法在計算脈搏波信號頻譜的時候存在的問題,提出了采用基于S-G濾波的加窗插值FFT算法,該算法能夠有效濾除微弱信號中夾雜的噪聲,同時能在非同步采樣的時候,有效減小由于頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)導(dǎo)致的頻譜誤差,大大提高了呼吸頻率的計算精度。經(jīng)實驗證明,該系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性強、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點,可以廣泛應(yīng)用到家庭監(jiān)護中去,方便患者去了解自己的健康狀況,也可以應(yīng)用到社區(qū)的醫(yī)療監(jiān)護體系中去,降低社區(qū)醫(yī)院的運行成本,減輕醫(yī)護人員的工作量。最后,對本次可穿戴生命體征監(jiān)測系統(tǒng)的研究和設(shè)計進行了總結(jié),提出了下一步的改進措施,希望對未來可穿戴監(jiān)護設(shè)備的進一步研究提供一些參考意義。
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

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本文編號：1362195