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【医学论文】便携式脉搏测量仪的设计

发布:论文易网2015-12-29 18:21分类: 医学论文 标签: 脉搏测量仪 便携式脉搏测量仪 脉搏测量仪设计方案 脉搏测量仪使用方法 脉搏测量仪图片

脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。根据人体脉搏信号特征,本文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。因为手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化,所以,本系统采用了红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。首先,将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理,然后,将放大后的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化,再经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大,将信号转换为AT89S52单片机易于处理的脉冲信号。通过单片机编程对脉冲信号进行处理,测量出一分钟内的脉搏次数,最终在液晶屏中直观地显示出来。为了节省时间,一般不会作1分钟的测量,通常是测量10秒钟时间内的脉搏数,再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。当所测得的脉搏次数小于50或大于120时,系统会进行报警。

关键词: 人体脉搏信号;单片机;信号处理;脉搏传感器

脉诊在中医“望、闻、问、切”四诊中占很重要的地位,原因有以下几点:

首先,脉诊可以辨别病情。通过不断总结,归纳出各种脉象。这种辨脉纲领,便于与临床辨别症状结合起来,使医生能正确地掌握病情。

其次,脉诊可以阐述病机。病机是指疾病发生发展的原理,说明疾病过程中的阴阳、表里、寒热、虚实属性及其相互关系。由于脉象随着病机的变化而变化,而且常出现在其他症状之前。所以,脉诊是辨析病情、推测病机的一个重要内容。及时观察脉象的动态,就可以掌握疾病的特性及其变化的规律。

最后,脉诊可以指导治疗。脉诊对明辨病机,确定治疗的方法、选方用药有着举足轻重的作用。可以防止误诊或误治,避免医疗事故的发生。通过诊脉判断病情的轻重,观察疗效的好坏,及时接受脉象反馈的信息,随时修正原有的诊疗方案,采取有力的治疗措施,使疾病早日康复。

总之,中医对脉诊是十分重视的,认为通过脉诊可以了解患者脏腑气血的盛衰,可以探测病因、病位、预测疗效等。

从近代医学的角度来看,人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代谢,输送氧气、营养物质,运走代谢废物等重要的工作,还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。从整体的角度对疾病进行综合分析,显然循环系统的信息将占很重要的比重;从整个循环系统来看桡动脉介于大动脉与小动脉之间,由于心脏的舒缩、内脏血容量的变化、血管端点阻抗、管道内脉波的反射、血液的粘滞性、血管壁的粘弹性等因素使脉象携带着有关心脏运动、内脏循环、外周循环等丰富的心血管系统及整体的动态信息。因此脉诊的临床意义很大,它的机理是急待于我们进行研究的。

千年来,中医一直依靠指面感觉细胞来体会患者桡动脉搏动时所提供的脉信息,在判别脉象的属性方面仅停留在一些形象化的概念上。临床脉诊时对某一脉象的认识是以医生指下的体会结合该医生对脉象概念的领会来加以鉴别与区分。由于概念本身较笼统,具体的判别标准又很模糊,内中还掺杂了医生的判别经验及指面感觉等很多主观因素。因此中医脉象在教学中困难较大,临床脉诊时分歧较多。为了让中医走向世界,中医脉诊客观化、现代化势在必行,中医脉诊客观化研究是近代中医脉象研究的一个主要方向。早在1860年Vierord创建了第一台杠杆式脉搏描记仪,国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展,国内外在研制中医脉象仪方面进展很快,尤其是70年代中期,国内天津、上海、贵州、江西、等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组,多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。以下按脉象仪探头的形式、传感器的特点及研制者作一简单的归纳。

脉象探头式样很多,有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成脉象探头的主要原件有应变片,压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等,其中以单部单点应变片式为最广泛,不过近年来正在向三部多点式方向发展。

本文所介绍的脉搏测量仪运用了单片机技术,它使用方便,只需将手指端轻轻放在传感器上,即可实时显示出你的每分钟脉搏次数,特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。采用红外光学检测法,摒弃了不便于运动状态下测量脉搏的听诊器和吸附在人体上的电极等老式测量方法。利用光电信号来测量脉搏容量的变化。当血管内血容量变化时,组织对光的吸收程度相对发生变化,利用光电传感器可测出这种变化,该变化反映出血液动脉的基本参数情况。一般包括频率、幅度、脉搏波形状的改变。根据郎伯特-比尔定律,物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比,当恒定波长的光照射到人体组织上时,通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。

【医学论文】便携式脉搏测量仪的设计

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