基于近紅外光譜法的人體組織壓力影響分析及壓瘡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建模.pdf

1、針對(duì)壓瘡這種臨瘡發(fā)病率高又難以治愈的疾病，研究其發(fā)病原理及監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)于預(yù)防壓瘡發(fā)生有重要意義。近紅外光譜法可以無損、實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)組織內(nèi)的血氧參數(shù)，通過計(jì)算可得到組織的血氧飽和度。與有創(chuàng)血?dú)夥治龊蜋z測(cè)指端脈搏血氧飽和度等現(xiàn)有技術(shù)相比，近紅外光譜法有不可替代優(yōu)勢(shì)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要有人體氧合血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度和血氧飽和度等，以及基于該指標(biāo)的組織對(duì)外壓的反射敏感性。本文首先設(shè)計(jì)了一機(jī)械裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體組織施加外壓：其次，應(yīng)用近紅外

2、光譜法分別監(jiān)測(cè)了肌氧及腦氧，通過試驗(yàn)驗(yàn)證了近紅外光譜法監(jiān)測(cè)深層組織的可行性。給肌肉施壓之前，監(jiān)測(cè)肌氧20min，記錄各項(xiàng)指標(biāo)，撤去壓力后即用近紅外光譜儀測(cè)量，對(duì)比加壓前后的組織氧信息。加以分析后，判斷肌肉組織對(duì)壓力的反彈敏感能力和發(fā)病幾率，以做好預(yù)防。
　　 本文主要做了以下工作：
　　 (1)近紅外光譜無損檢測(cè)儀傳感器參數(shù)的選擇。為了對(duì)人體不同組織的血氧信息進(jìn)行檢測(cè)，利用蒙特卡洛仿真對(duì)檢測(cè)儀器的傳感器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。人體

3、組織不同成分對(duì)光的吸收系數(shù)和各層組織厚度都不相同，針對(duì)不同組織選擇正確系數(shù)進(jìn)行仿真，分析仿真結(jié)果得出傳感器最優(yōu)參數(shù)。
　　 (2)測(cè)定壓力對(duì)人體骶骨區(qū)組織的影響。其傳感器不同于腦氧檢測(cè)傳感器。招募老年人和脊椎損傷病人，并設(shè)正常人作對(duì)照組。靜息條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象持續(xù)監(jiān)測(cè)，施壓前后各20分鐘。介紹近紅外光譜檢測(cè)方法的原理及其檢測(cè)參數(shù)做了簡(jiǎn)要介紹。
　　 (3)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換。小波變換是一種較為先進(jìn)的時(shí)頻域轉(zhuǎn)換工具。它

4、優(yōu)于傳統(tǒng)的傅里葉變換，能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行多尺度分解，根據(jù)原始信號(hào)的頻率高低調(diào)整尺度。對(duì)血氧信號(hào)小波變換之后可以分析在不同特征頻率處信號(hào)的功率譜。通過小波變換系數(shù)的三維圖，可以直觀觀測(cè)血氧信號(hào)時(shí)域頻域信號(hào)隨壓力的變化特征。
　　 (4)建立壓瘡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是應(yīng)用非常廣泛的預(yù)防壓瘡的手段，國(guó)內(nèi)外的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)大都集中在身體狀況的主觀判斷，缺乏客觀性。本課題依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇合適的血氧參數(shù)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的客