毕业设计（论文）-人体PPG脉搏波形态学特征与人体生理关系研究精选.doc

毕 业 论 文 姓 名 专业班级 13电子1 论文题目 人体PPG脉搏波形态学特征与人体生理关系研究 指导教师 毕业设计(论文)任务书 专业(班)：13电子（1） 姓名： 课题名称、主要内容和基本要求 课题名称：人体PPG脉搏波形态学特征与人体生理关系研究 主要内容：中医的脉理复杂，脉象丰富多样，理论和实践都比较精微。一般的中医师难以精通脉理，由此，也导致了如今的诊脉乱象，一千个人诊脉就有成千上百种诊断结果。对此，轻则误诊，错过疾病的最佳治疗时间，增加了后期治疗的难度，重则危及病人的性命。为此，我设计了人体脉搏分析仪，为传统中医的网络诊疗提供了可能。通过前端的信号采集电路将脉搏波的信号采集后稍作处理后，将数据传给嵌入式系统，微电脑运用我们设计脉搏波分析算法进行脉搏信号处理以及联云大数据分析，最终将分析结果报告以及脉搏波的波形图分析图等数据通过互联网发送至医生的PC上。最后，医生通过之前的“望”、“闻”、“问”以及现在的“切（脉）”四诊的结果综合分析后方可较为准确的判断患者的病情。 基本要求： 能够分析出心跳速度。 能够采集出来准确的波形。 能够分析出脉搏波的所对应的数值以及患者的血管弹性情况。 进度安排 学期 周次 工作内容 执行情况 第五 学期 8-13 选题、市场调研、查找资料 完成 14-16 技术可行性分析、方案论证与确 完成 17-18 选择开发工具和开发环境、撰写开题报告 完成 第六 学期 1-8 订立元器件、软硬件设计和调试 完成 9-15 综合调试、论文修改、图纸修改 完成 16-18 验收、论文定稿、答辩 完成 指导教师评语 指导教师签名： 评阅教师评语 评阅教师签名： 毕业设计（论文）成绩 答辩委员会主任签名： 目录 摘要 5 ABSTRACT 6 引言 7 第一章 概述 8 1.1 研究的意义 8 1.2 脉搏波的医学理论基础 9 1.2.1 脉搏波理论发展历程 9 1.2.2 脉搏波概述 11 1.2.3 脉搏波的波形特征 13 1.3 课题研究背景 14 1.3.1 脉搏波信号的检测 14 1.3.2 光电式脉搏波原理 16 1.3.3 光电式脉搏传感器的原理和结构 17 1.3.4 脉搏波的分析处理方法 18 第二章 利用K值研究人体脉搏波的生理意义 21 2.1 脉图面积法 21 脉搏波波形特征量K值的提取与模型分析 21 2.2 K值与人体疾病之间的关系研究 26 2.3 传统K值法研究的缺陷与改进方法 31 2.3.1 K值法的缺陷 31 2.3.2 改进方法 32 2.4 K值与人体生理关系相关实验数据分析 37 第三章 硬件设计及电路原理图 42 3.1 MCU的选择 42 3.2 脉搏传感器的选择 43 3.3 LCD的选择 45 3.4 主要电路设计 46 3.4.1 STM32F103ZET6及外围电路设计 46 3.4.2 电源电路设计 49 3.4.3 液晶显示电路设计 50 3.4.4 SD卡电路设计 51 第四章 算法及软件设计 53 4.1 MDK开发环境介绍 53 4.2 嵌入式系统软件流程 54 4.2.1 设备自检 56 4.2.2 软件滤波 56 4.2.3 传统脉搏波算法 58 4.2.4 独特脉搏波算法 58 4.3 LCD驱动设计 65 第五章 人体脉搏波生理信号检测分析系统的实现 67 5.1 人体脉搏波生理信号检测分析系统的外观设计 67 5.2 人体脉搏波生理信号检测分析系统的测试 69 第 71 6.1 总结 71 6.2 展望 71 致谢 72 参考文献 73 摘要 人体生命体征信息是指人体生理和病理信息，是判断病人的病情轻重缓急以及病情诊断的依据。 脉搏波信号是人体众多信号中较具代表性的一种， 携带有丰富的人体健康状况信息，历来都受到中外医学界的重视 ，现已成为中西医共同的研究热点。为了研究脉搏波形态学特征与生理因素的关系，提出了一个以脉搏波波图面积变化为基础的脉搏波波性特征量K值的新的提取方法，通过PPG及模型理论的分析、动物实验、临床实测和运动负荷测试，证实、和值能较好地反映人体心血管系统中血管外周阻力、血管壁弹性和血液粘度