基于单片机的脉搏测量仪设计文献综述
2020-04-25 20:19:18
1.1 研究目的及意义
脉搏为人体表可触摸到的动脉搏动,当大量血液进入动脉,动脉压力变大而使管径扩张,在体表较浅处触摸即可感受到此扩张,即所谓的脉搏。临床上有许多疾病,特别是心脏病可使脉搏发生变化。因此,测量脉搏对病人来讲是一个不可缺少的检查项目。中医更将切脉作为诊治疾病的主要方法。
脉诊具有简便、无创、无痛的特点,易被患者接受,然而中医是靠手指获取脉搏信息的,在长期的医疗实践中也暴露出许多弊端。首先医生单凭手指感觉判断病情,不具规范性;其次,手指切脉的方法很难掌握;最后,感知的脉象无法记录和保存,影响后续的研究。因此,必须将脉诊与现代科学技术相结合,得到更科学可靠的脉搏信息。
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。目前检测脉搏的仪器虽然很多,但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。随着人们生活环境和经济条件的改善,以及文化素质的提高,其生活方式,保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。脉搏是人体重要的生命特征,脉搏测量仪在医学领域的应用越来越广泛,对脉搏测量技术的要求也越来越高。
1.2 国内外研究现状
在公元前五世纪,我国就已经出现了脉诊,并一直沿用至今,充分证明了其强大的生命力和科学性。如今,随着科学技术的发展,脉搏测量技术也越来越先进,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。
早在1860年Vierordt 就创建了第一台杠杆式脉搏描记仪,至于国内,20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展,国内外在研制中医脉象仪方面进展很快,尤其是70年代中期,国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组,多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。
脉象探头式样很多,有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等,其中以单部单点应变片式为最广泛,不过近年来正在向三部多点式方向设计。
研究脉搏测量仪,关键是对脉搏传感器的研究。目前市场上脉搏测量仪的脉率采集主要采用以下两种方法:压力脉搏波传感器和光电容积脉搏波传感器两种常见传感器。其中,光电容积脉搏波传感器的原理是,透过组织的光线随着血管内血流的变化而变化,通过光敏三极管将接收到的光信号转换成电信号,以此来反映脉搏波的信息。这种传感器套在手指上就能测出动脉的脉搏信息,使用方便且性能稳定,应用较为广泛。
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。目前脉搏测量仪正朝着自动化、数字化、多功能化的方向发展,未来脉搏测量仪必然可以实现更多的功能。