预答辩PPT-基于自适应滤波器的血氧饱和度无创检测方法设计PPT.ppt

基于自适应滤波器的人体动脉血氧饱和度无创检测方法设计;（1） 选题的背景、目的和意义 （2） 人体动脉血氧饱和度测量原理 （3） 人体动脉血氧饱和度无创检测电路设计及 原理 （4） 提高运动状态血氧饱和度检测精度的方法 （5） 血氧饱和度自适应滤波器仿真实验 （6） 结论与展望 ; 1、选题的背景、目的和意义; 在临床医学中把氧合血红蛋白的含量占血红蛋白总量的百分比称为血氧饱和度（SO2）[3]。有两种表现形式[3]，即 ： ;1.2 血氧饱和度检测方法研究的重要意义; （2）无创测量方法特点 优点： 基于光谱分析法，检测数据连续、及时，检测方法安全，检测仪器成本低。 缺点： 检测数据的精确度有待技术的进一步的发展。 血氧饱和??无创检测适合本项目的设计要求，并且检测成本较低，将会在未来的医疗卫生发展中扮演越来越重要的角色。;1.4 国内外研究现状; 国外知名的血氧产品品牌有:Nelleor、Masimo、Philips和CSI等。 爱尔兰的Nellcor公司主要采用传统血氧技术，近年来一直致力研制新型的血氧探头。 美国的Masimo公司的信息萃取技术的设计在一定程度上解决了运动噪声、弱灌注、低信噪比的问题[13]。 荷兰的PhiliPs公司指套式探头技术世界领先。 但是由于各国的技术保护和贸易壁垒，进口无创血氧饱和度监测仪价格昂贵，增加了检测成本。; 中国航天工业总公司第一研究院第十三研究所设计了无创伤脉率血氧饱和度监护仪。 北京奥博光电技术有限公司设计了反射式血氧饱和度监测仪。 华中理工大学设计了脉搏血氧多波长测量方法及其脉搏血氧饱和度监护仪。 北京惠普生物医学工程公司设计了血氧饱和度探测接头。 共同点：在解决运动噪声、弱灌注干扰等方面与国外存在较大差距。; 因此，本课题在吸收以往血氧饱和度无创检测方法设计思想的基础上，力图实现以下目的： （1）自行设计出一种动脉血氧饱和度无创检测电路； （2）实现运动状态下的血氧饱和度准确测量； （3）抑制人体散射作用影响； （4）提高检测结果精确度，降低仪器设计生产成本。;2、血氧饱和度测量原理; （1）400~900nm波段，动脉血液中水和细胞色素等物质的吸光量与血红蛋白相比可忽略不计[18]； （2） 400~900nm波段，动脉血液中的脂类和黑色素等物质的含量在一段时间内固定不变； （3）在静止状态下，静脉血、肌肉、骨骼和皮肤等其他组织对光的吸收是稳定不变的； 因此人体组织对400~900nm波段入射光的吸收变化主要是由动脉血液中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量变化引起的。 ;2.2 朗伯-比尔定律;2.2.2 强散介质中基本朗伯比尔定律的修正;;2.3 血氧饱和度无创检测计算公式;2.4 检测光源波长选择; 2.5 检测部位选择;第3章 人体动脉血氧饱和度无创检测电路设计及其原理;图3-2 动脉血氧饱和度监测仪整机电路图 ;3.1血氧信号探测、转换部分;3.2干扰抑制与血氧信号分离部分 ;3.3 血氧交流信号提取、处理部分 ;3.4血氧直流信号提取、处理部分;3.5 电源电路;4、提高运动状态血氧饱和度检测精度的方法;4.1 自适应滤波器噪声抵消原理;图4-1 自适应噪声抵消原理图;4.2 常用自适应噪声抑制方法简介及本消噪方案选择; 自适应滤波器实现过程： 自适应滤波器的输出信号z(t)为各次延时后的输出信号分别与各自的延时权重系数相乘后求和。 根据最小均方误差准则，使抵消器的输出e(t)的均方值达到最小的过程也就是求解加权系数向量w(t)最优的过程。则 ;4.2.2基于最陡下降算法的噪声抑制原理及适用性选择 ; 最小均方算法（LMS）用梯度估计值代替梯度进行递推运算，减少了计算的复杂程度，加快了收敛时间[48]。