基于智能手機的脈搏血氧儀研制.pdf

1、血氧飽和度的監(jiān)測能夠預防心血管疾病等，是判斷人的健康狀況的標準之一。但典型的脈搏血氧儀不具備自動存儲日常監(jiān)測參數(shù)和移動醫(yī)療的功能，因此在實際應用中，存在一定的局限性。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能手機的性能和數(shù)據(jù)處理能力越來越強大，用戶也不斷增多。將家庭醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備和智能手機結(jié)合起來，從而可實現(xiàn)移動醫(yī)療方式的家庭保健。因此，基于智能手機的脈搏血氧儀研制具有重要的意義。
　　論文提出了一種基于智能手機的脈搏血氧儀系統(tǒng)設(shè)計方案，主要工作內(nèi)

2、容有：
　　首先簡要介紹了血氧飽和度測量原理，基于Texas Instruments（TI）AFE4400，并以TivaTM Cortex-M4（M4）為處理器，實現(xiàn)了基于AFE4400的血氧飽和度預處理模塊電路，完成了硬件設(shè)計和制版，通過高效的嵌入式軟件設(shè)計，完成了信號采集、數(shù)據(jù)傳輸以及大量數(shù)據(jù)的實時處理等軟件模塊，使得M4卓越的低功耗性能得到了很好的發(fā)揮。
　　其次，血氧飽和度值可以通過對脈搏波波形的分析計算來獲得，脈搏

3、波信號含有大量的人體生理和病理信息。為了獲取更加精確的脈搏信號，論文研究了小波變換、經(jīng)驗模態(tài)分解（EMD）、集合經(jīng)驗模態(tài)分解（EEMD）幾種濾波算法。提出根據(jù)本征模態(tài)函數(shù)（IMF）的特征時間尺度參數(shù)實現(xiàn)一個帶通濾波器的EMD和EEMD濾波算法，與小波變換相比，EMD和EEMD去噪效果更好，通過希爾伯特-黃頻譜實驗得出EEMD不僅能夠避免模態(tài)混疊問題，更有利于脈搏波信號的分析。
　　最后，通過TI的Bluetooth芯片，經(jīng)濾波后的

4、數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)绞謾C，對血氧飽和度和心率的計算結(jié)果以及脈搏波波形的進行顯示，同時可以實時保存參數(shù)信息，實現(xiàn)了血氧飽和度手機APP的設(shè)計。
　　論文的創(chuàng)新點有：（1）血氧數(shù)據(jù)采集模塊采用了TI血氧飽和度專用集成芯片AFE4400，它具有脈沖控制、光電檢測、信號放大、信號濾波和采樣等功能，簡化了外圍電路的設(shè)計。結(jié)合M4完成了預處理電路設(shè)計，不僅實現(xiàn)了血氧信號采集和預處理功能，也大大減小了整個檢測電路的體積。并且具有功耗低、價格低、設(shè)備一