新型脈搏血氧飽和度測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、血氧飽和度是衡量人體健康的重要生理參數(shù)之一，傳統(tǒng)的測(cè)量方法忽略人體組織及血液的散射影響，測(cè)量誤差較大，并且在低血氧時(shí)誤差進(jìn)一步增大。為了提高血氧飽和度的測(cè)量精度，本文提出了新的測(cè)量方法，設(shè)計(jì)了新的血氧飽和度測(cè)量系統(tǒng)，并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)，初步證明了新方法的可行性和提高測(cè)量精度的能力。主要研究工作如下：
　　本文綜述了現(xiàn)有脈搏血氧儀的測(cè)量原理及研究現(xiàn)狀，解釋了基于朗伯-比爾定律推導(dǎo)出的血氧飽和度測(cè)量原理的局限性及其在低血氧、低灌注時(shí)表現(xiàn)

2、出測(cè)量誤差較大的原因；指出了傳統(tǒng)測(cè)量方法是一種降維處理，當(dāng)散射存在時(shí)，這種降維處理方式損失了信息量，引入了系統(tǒng)誤差，限制了測(cè)量的精度。
　　本文從信息量的角度出發(fā)，提出了使用光電容積脈搏波峰值和谷值作為特征量，與血氧飽和度參考值建立線性回歸模型預(yù)測(cè)血氧飽和度的新的測(cè)量方法；給出了三種不同波長(zhǎng)通道分辨方式（分時(shí)分光、分頻分光和光柵分光）下合適的特征量提取方法（時(shí)域提取和頻域提取）及相關(guān)matlab程序；從考慮散射影響和多種個(gè)體差異影

3、響的前提下，利用蒙特卡羅仿真的方法，模擬了光子通過(guò)手指指尖模型后的透射光強(qiáng)分布，并由此計(jì)算出光電容積脈搏波的特征量，并使用偏最小二乘法擬合得到血氧飽和度與特征量的線性回歸模型，同時(shí)對(duì)比了使用R值法的預(yù)測(cè)效果，從仿真的角度，驗(yàn)證了新方法的可行性。
　　本文提出了新型脈搏血氧儀的設(shè)計(jì)思想，即用高精度AD對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行采集，從而取代模擬型脈搏血氧儀需要的較多硬件元件，并簡(jiǎn)化了數(shù)字型脈搏血氧儀的控制方法及反饋算法，闡述了新型脈搏血氧儀的系