医学论文开题报告7篇
目前的指端脉搏检测系统都是采用模拟技术来完成滤波,放大整型等处理,再经过模数转换和进一步处理。这种方法不仅增加了硬件的复杂程度,增大了功耗和体积,更主要的是增加了系统不可靠和不稳定因素。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。
关于脉搏波的波形
脉搏波是心脏的搏动(振动)沿动脉血管和血流向 外周传播而形成的,因此其传播速度取决于传播介质的物理和几何性质--动脉的弹性、管腔的大小、血液的密度和粘性等,特别是与动脉管壁的弹性、口径和厚度 密切相关。实验发现动脉血管的弹性越大(即顺应性越大),则脉搏波的传播速度越小;动脉管径越小,速度越大。故通常沿主动脉到大动脉、再到较小动脉,脉搏 波的传播速度越来越大。
脉搏波周期图的标志点特征与其对应的生理因素有着密切的联系,其对心血管功能参数指标信息的正确提取有着重要影响。如图1所示,b单波起点(主动脉脉瓣开放点),c主波波峰(主动脉最高压力点),d重搏前波波峰(c点压力下降后第一个拐点,是左心室射血冲击主动脉发生弹性振动造成的),e舒张期开始点,f重搏波波谷(房室瓣开始打开,左心室开始充盈的标志点),g重搏波波峰(f点后动脉压力继续上升的一个高峰)。Ps为收缩压,Pd为舒张压,Pm1为收缩期平均压,Pm2为舒张期平均压。
三、初步设计方法与实施方案
总体流程为:先由脉搏波信号提取模块的HK20xxB型压电脉搏传感器提取脉搏波,然后进入脉搏信号调理模块进行滤波放大,之后将调理好的数字波送到A/D转换模块,由MAX1240转换为模拟波形在传入单片机处理,最后单片机处理完成的波由串口通信模块传递给PC机。
1、脉搏信号提取模块
当前,中医临床上最常用的取脉方法是独取寸口法,此处动脉行径较固定,解剖位置较浅,毗邻组织较分明,因此成了脉诊有利位置。本课题采用HK20xxB型压电脉搏传感器,其精度小灵敏度高,输出为模拟信号。
附其出厂技术指标;
(1)电源电压:DC5—6V;
(2)压力量程:-50—+300mmHg;
(3)灵敏度:20xxμV/mmHg;
(4)灵敏度温度系数:0.0001/°C;
(5)精度:1.5%;
(6)重复性:0.5%:
(7)迟滞:0.5%;
(8)过载:100倍。
2、脉搏信号调理模块
(1)滤波电路
常规脉搏信号的主要频带范围是0.1—40Hz。为防止处于干扰环境是脉搏信号中混入各种噪声,因此在本系统中设计了通带频率为0.1—40Hz的带通滤波电路,将脉搏信号的有用成分从采集到的信号中分离出来。本课题带通滤波器将采用44Hz的二阶低通滤波器级联0.1Hz的二阶高通滤波的方法实现。
(2)放大电路
使用三极管与电阻组成一个放大电路,参考倍数为8—10倍,具体放大倍数在仿真时可以测试出来。
3、A/D转换模块
MAX1240称作模数变换器;简称“模数转换器”。把模拟量转换为数字量的装置。在计算机控制系统中,须经各种检测装置,以连续变化的电压或电流作为模拟量,随时提供被控制对象的有关参数(如速度、压力、温度等)而进行控制。计算机的输入必须是数字量,故需用模数转换器达到控制目的。
主要参数
1、2.7V—3.6V单电源供电。
2、分辨率为12位。
3、最大采样率73K次/秒。
4、低功耗,37Mw(73Ksps),5Uw(待机工作)。
5、内部提供采样/保持电路。
6、内部提供转换时钟。
引脚3(即SHDN)为控制端,其值取0为待机工作模式,取1为正常工作模式,也可悬空,此时内部电源无效,可在管脚3(Vref)外接参考电源。
4、单片机模块
本课题采用AT89S52单片机,由于MCS-51系列单片机造价低廉且通用性好,市场应用成熟,其中AT89S52低功耗,高性能方便各类程序测试调试,很是适合本设计故而选它作为课题单片机。
5、串行通信模块
串行通信可分为异步传送和同步传送两种形式,异步传送的特点是数据在线路上传送不连续,但通信双方必须事先约定传送的字符格式和波特率。同步传输的速度高于异步传输,但硬件设备较复杂,而且对同步时钟信号的相位一致性要求严格。