壓電薄膜式心沖擊圖信號采集系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、在生活節(jié)奏越來越快的當(dāng)今社會(huì)里，心血管疾病患病人數(shù)逐漸增多，且有向低齡化發(fā)展的趨勢。預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)是心血管疾病醫(yī)療領(lǐng)域的關(guān)鍵，其中，80％的心臟病早逝在早檢查早預(yù)防的前提下是可以避免的，因此在心臟病早期檢查中，提供一種簡便低廉的檢測方法是具有很重大的意義的。心沖擊圖(Ballistocardiagram，BCG)信號采集技術(shù)基于作用力與反作用力原理，提取心臟射血期間對人體重力方向產(chǎn)生的微弱力學(xué)信號，即心沖擊圖原始信號，對其進(jìn)行放

2、大、濾波、隔直、陷波等一系列處理之后得到心沖擊圖信號。心沖擊圖信號中蘊(yùn)含著豐富的人體心血管功能信息，通過對心沖擊圖信號的處理與分析有助于心血管疾病的早期發(fā)現(xiàn)。由于該技術(shù)具備非創(chuàng)傷性、便捷快速、成本低廉等優(yōu)勢，非常適用于心血管功能疾病的日常監(jiān)護(hù)。
　　本文對壓電薄膜式心沖擊圖信號采集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研制，主要工作包括：
　　1.設(shè)計(jì)壓電薄膜(PVDF Piezoelectric Film)式心沖擊圖信號采集系統(tǒng)：系統(tǒng)主要由電源供

3、電模塊、心沖擊圖信號采集模塊和參考信號采集模塊組成。其中，心沖擊圖信號采集模塊是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心，利用電荷敏感前置放大器、低通濾波器、工頻陷波器和緩沖級等對壓電薄膜傳感器提取的原始 BCG信號進(jìn)行預(yù)處理，使之符合信號A/D轉(zhuǎn)換前的要求。參考信號采集模塊包括脈搏信號(Blood Pulse，MB)和心電信號(Electrocardiogram，ECG)的同步采集，MB信號和ECG信號可作為BCG信號后續(xù)分析的參考信號，此模塊使系統(tǒng)成為多

4、生理參數(shù)采集設(shè)備。
　　2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性與有效性：運(yùn)用此系統(tǒng)采集了10位健康被試的BCG信號，ECG信號和MB信號。從采集的波形可以明顯辨別出BCG信號的峰值信息，得到BCG信號與心血管循環(huán)相關(guān)的結(jié)論。將由BCG信號計(jì)算出人體心率信息與同步采集的ECG信號中計(jì)算得到的心率信息相對比，得出兩者具有較強(qiáng)的相關(guān)性的結(jié)論。
　　3.醫(yī)學(xué)信號分析處理：運(yùn)用小波變換對系統(tǒng)采集的心沖擊圖信號進(jìn)行去噪處理，討論不同小波函數(shù)與不同分解