基于单片机的无线脉搏测量装置设计文献综述
2020-04-15 20:29:08
中西医研究表明,脉搏波蕴藏着丰富的生理病理信息,在预防疾病、诊断治疗、保健康复等各个方面发挥着重要作。公元三世纪,西晋·王叔和著成脉学著作《脉经》,使得后世医学能够不断提高发展。脉诊更是由于其简便性在古代广为使用。但其局限性也正在此,脉诊的准确性受医者的经验及表述限制,并且存在着一定程度的主观臆测。其次,这种用手指切脉的技巧很难掌握;再则,感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。这些问题成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了将传统的中医药学发扬光大,促进脉诊的应用和发展,必须与现代科学相结合。其中无线脉搏测量技术绿色、无害、实用、便携,值得深入研究和推广。为此,我进行了本次设计对脉搏测试仪的研究,实现将其便携化、精确化的目的。
脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,因此,在现代医学上具有重要的作用。
脉搏测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏变化引起的一些生物信号,然后把生物信号转化为物理信号,使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏变化,最后要得出每分钟的脉搏次数,就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机、数码显示、电源等部分。
随着科学技术的发展,脉搏测量技术也越来越先进,对脉搏的测量精度也越来越高,国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更高的数据。
目前的脉搏信号监测系统中,传感器类型主要包括光电式、液体耦合腔式、压阻式以及应变式。其中,液体耦合式传感器的制作过程较为复杂且抗干扰差,压阻式传感器的实时性差且误差较大,而应变式脉搏传感器存在较大的非线性。相比之下,光电式传感器具有制作方便、精度较高、成本较低及线性度较好等优点,因而得以广泛应用。同时,大量导线的使用增大了系统规模和复杂度,同时降低了系统的便携性和扩展性,因此无线传输技术日益普。
1998年01月,朱国富等做的袖珍式动脉脉搏波监测仪是基于单片微机8098作为控制器,利用光电式传感器采集信。
2005年09月,刘文等设计了利用51系列单片机开发指脉采集系统,实现对人体的脉搏数据采集、存储、报警等功。该系统成本低,实用性强。
2011年10月将为等设计了基于32位CMOS单片机的人体脉搏波形测量仪,实现了在LCD上直接显示出脉搏波形,该体系基本达到了仪器的测量精度,而且系统的响应速度方面得到了提升。系统有良好准确度,使用便捷,耗材低。
2015年2月李宏恩等设计了以AT89C51单片机为核心,将光电传感器采集到信号经过电路处理后输入到AT89C51内,利用单片机内部的定时器来计算时间,然后将脉冲的次数进行累加,就可以计算出脉搏每分钟的跳动次。
由国内外的研究结果来看,脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展: