可穿戴式心率傳感監(jiān)測裝置的研究

發(fā)布時間：2020-11-19 03:32

　　在過去的一段時間我國處于快速發(fā)展時期,社會經(jīng)濟(jì)迅速繁榮,人民群眾的生活質(zhì)量在提高的同時也不斷豐富,在迅速發(fā)展的同時我國不可避免的也出現(xiàn)了許多問題,人口老齡化現(xiàn)象即是其中一個比較嚴(yán)重的問題。據(jù)我國最新人口普查數(shù)據(jù)顯示,中國總?cè)丝跀?shù)量為139008萬人,其中60歲及以上的人口數(shù)量為24090萬人,占總?cè)丝诘?7.3%,其中65周歲及以上人口有15831萬人,占總?cè)丝跀?shù)量的11.4%。老年人的健康問題逐漸吸引著我們的目光,成為我國重點(diǎn)關(guān)注的一個嚴(yán)重問題,特別是心腦血管疾病是威脅老人健康的最大阻礙是老人病亡的最大占比原因。心血管疾病由于具有病情隱蔽、突發(fā)性強(qiáng)和危險性高的特點(diǎn),因此,能夠?qū)崿F(xiàn)日常監(jiān)測、自動診斷、盡早發(fā)現(xiàn)并及時治療是一種有效的方法。因此,本文提出了一款可監(jiān)測心率、血氧、心率波形和溫度的可穿戴設(shè)備。由供電模塊、中央處理單元模塊、人體數(shù)據(jù)采集模塊以及藍(lán)牙無線傳輸模塊構(gòu)成,同時制作了一款手機(jī)應(yīng)用軟件(APP)用于接收藍(lán)牙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及顯示人體生命數(shù)據(jù)。供電模塊采用電池;中央處理單元模塊采用以Atmega328芯片為核心的Arduino Lilypad單片機(jī);藍(lán)牙無線傳輸模塊采用HC08模塊;數(shù)據(jù)采集模塊使用以MAX30102芯片為核心的傳感器。具體流程如下:首先數(shù)據(jù)采集模塊獲得紅光和紅外光兩種人體光電容積脈搏波信號以及溫度信號,其次對信號的濾波和放大;然后把信號傳輸?shù)街醒胩幚韱卧M(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,以及通過算法完成對心率、血氧飽和度以及溫度的計(jì)算;最后把心率、血氧飽和度、溫度以及心率波形數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙無線傳輸模塊傳輸?shù)绞謾C(jī)上,在手機(jī)APP上進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示。通過在人體不同部位進(jìn)行檢測,比較得到的波形的好壞以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性確定出額頭和胸口兩個測量部位,分別制作了一款可監(jiān)測心率、血氧飽和度、溫度和波形的衣服和帽子。在靜坐、站立、躺臥和行走4種狀況下,分別用衣服和帽子對胸口和額頭進(jìn)行相關(guān)檢查并與醫(yī)用脈搏血氧儀和電子體溫計(jì)進(jìn)行對比。分析可得用帽子測量額頭所得的心率值95%的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)心率的差值在5以內(nèi),測得的血氧飽和度除行走狀態(tài)之外與標(biāo)準(zhǔn)值之差在3以內(nèi)。衣服測量胸口所得的心率值除行走狀態(tài)之外95%的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)心率的差值在5以內(nèi),測得的血氧飽和度與標(biāo)準(zhǔn)值之差在3以內(nèi)。測得的溫度與體溫差值最大為2.4度,除行走狀態(tài)下最大值為1.4度。最后進(jìn)行功耗測試,檢測裝置的具體功率為150mw。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH789;TP212.9
【部分圖文】：

老齡化問題,健康問題,人口數(shù)量,老年人

.1 研究工作的背景與意義當(dāng)前，人口老齡化已經(jīng)是我國一個非常嚴(yán)重的社會問題，對我國經(jīng)濟(jì)、社會多方面有著嚴(yán)峻的影響。人口老齡化問題是一個廣泛存在于各個發(fā)達(dá)國家中的雜的社會問題，其成因多種多樣：首先，我國長期實(shí)施的計(jì)劃生育政策，在降我國人口壓力的同時也減少了人口出生率甚至還影響了我國人民的生育觀念，晚婚、晚育、少生、優(yōu)生”的觀念影響了一代又一代人；其次，由于我國社會濟(jì)的迅速發(fā)展老年人的養(yǎng)老條件也飛速提升，同時隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷提高，年人的醫(yī)療條件也變好了，我國人民的平均壽命有了較大提升。綜上所述，我的人均壽命在不斷提高的同時人口出生率也在不斷降低，這使得我國老年人人比例不斷提高，導(dǎo)致了人口老齡化問題的出現(xiàn)。據(jù)我國最新人口普查數(shù)據(jù)顯示，華人民共和國總?cè)丝?139008 萬人，其中 60 周歲及以上人口 24090 萬人，占總口的 17.3%，65 周歲及以上人口 15831 萬人，占總?cè)丝诘?11.4%[1]。圖 1-1 位005-2017 年中國 65 周歲及以上人口數(shù)量走勢，明顯看出我國 65 周歲及以上人口斷增加。

死因構(gòu)成比,主要疾病,中國農(nóng)村

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文康的最大阻礙，長期在老年人病亡原因中占據(jù)最大占比�，F(xiàn)在心腦血管疾病仍然是我國人民死亡原因的 NO.1，其中農(nóng)村心腦血管疾病占總死因的 45.01%，具體情況如圖 1-2，城市則占 42.61%，具體情況如圖 1-3[3]。目前我國已經(jīng)意識到心血管疾病的危害，積極主動的展開其相關(guān)預(yù)防和治療工作，并取得了一定的成果，但是面臨的問題仍舊十分嚴(yán)峻。據(jù)相關(guān)報告我國目前心血管疾病病患人數(shù)為 2.9 億，其中腦卒中有 1 300 萬人，冠心病有 1 100 萬人，肺原性心臟病有 500 萬人，心力衰竭有 450 萬人，風(fēng)濕性心臟病有 250 萬人，先天性心臟病有 200 萬人，高血壓2.7 有億人[4]�，F(xiàn)在心血管疾病廣泛存在于我國人民群眾，已經(jīng)成為了中國人民生命健康的一個最大的陰影，成為了人民健康生活的一個最大的阻礙，是我國的有待解決的一個嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。

死因構(gòu)成比,主要疾病