【正文】 as always been the attention of Chinese and foreign. Almost all the world39。無創(chuàng)血氧濃度和無袖帶血壓測量技術(shù)就是在脈搏波的波形分析基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。光電脈搏波傳感放大器畢業(yè)設(shè)計摘 要作為反映人體健康狀況的重要生理信息，脈搏波在臨床診斷和疾病治療中,受到廣泛重視。由于人體的生物信號處于強噪聲背景下, 脈搏波作為一種低頻微弱的非電生理信號，必需經(jīng)過放大和后級濾波處理，才能滿足進(jìn)行采集和觀察的要求。s peoples have used the pulse touch as a means of diagnosis of the disease. By showing a pulse wave form (wave), intensity (amplitude), rate (velocity) and rhythm (cycle) and other aspects of prehensive information, in large part reflects the human cardiovascular system, blood flow characteristics of many physiological and pathological Therefore, the pulse wave acquisition and processing of high medical value and application prospect. Such as noninvasive way to measure the oxygen concentration, blood pressure, pulse wave analysis are based on the changes in the. But the body39。動脈血壓包括收縮壓(Systolic Blood Pressure,SBP)和舒張壓(Diastolic Blood Pressure,DBP)，一個心動周期過程中動脈血壓的時域平均值稱為平均動脈壓(Mean Arterial Blood Pressure,MBP)。因此血壓測量在家庭保健和臨床診斷中具有重要意義。目前，在臨床醫(yī)學(xué)上，對血氧飽和度的測量包括有創(chuàng)測量和無創(chuàng)測量兩種方法。本設(shè)計可以實時、準(zhǔn)確的采集和放大人體的脈搏波信號，繼而可作為無創(chuàng)方式測量血壓和血氧濃度的信號采集電路。這些波動在動脈系統(tǒng)擴散的過程，稱為動脈脈搏波的傳播。圖 11 是一個典型的壓力脈搏波波形。阻力大、心輸出量小、射血速度慢，則斜率小、幅度低；反之則斜率大、幅度高。返流的血液使主動脈瓣迅速關(guān)閉，同時使主動脈的根部容積增大，并且受到閉合的主動脈瓣的阻擋，形成一個折返波，稱為降中波。脈搏波波陣面到達(dá)之前，血液未受脈搏波的擾動，其壓力為，血管橫截面積為 、血流速度；波陣面到達(dá)之后，血液受到脈搏波的擾動，壓力變?yōu)?，血管橫截面積變?yōu)?，血流速度?。對于血液來說，在生理壓力范圍內(nèi)，是常量，因而有 (123)展開上式，考慮到在脈搏波傳播過之后，有關(guān)力學(xué)量的變化僅是小量，可略去有關(guān)擾動量的二階以上的小量，從而得 (124)在不計血液重力與摩擦力的情況下，作用在這段血液上的力在血管軸向上的分量將為 (125)這樣，在時間內(nèi)，作用在這個血液段上外力的沖量為 (126)由動量定理，有 (127)展開上式，同樣略去二階以上小量后，得 (128)結(jié)合式212和216，并消去，則得脈搏波波速的一般表達(dá)式： (129)若進(jìn)一步將動脈管認(rèn)為是一個薄壁的彈性管，則根據(jù)動脈管橫截面積與血壓之間的關(guān)系式（其中，分別表示自然狀態(tài)下血管的截面積與直徑，為血管的楊氏彈性系數(shù)，為血管壁的厚度），并考慮到，有： (1210)將此式代入式217，可得脈搏波波速的表達(dá)式為： (1211)這通常稱為MoensKorteweg波速公式【3】。 當(dāng)脈搏波沿動脈傳播時，將受到血管壁彈性、血液粘度、血管壁的粘彈特性、泊松比以及周圍組織對血管壁的約束情況等多種因素的影響，而且這些影響因素之間又是相互關(guān)聯(lián)的，這使得分析脈搏波的傳播規(guī)律更具復(fù)雜性。因此根據(jù)正常健康情況和不正常的疾病情況的脈搏波特征值比較判別，即可將心血管疾病潛在的危險盡早診斷出來。第二章 血壓測量技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 發(fā)展歷史概述血壓測量的探索有著悠久的歷史。但直到1950年才被臨床接受，開始在臨床上正式使用。 無創(chuàng)血壓測量技術(shù)發(fā)展的最近100多年里，出現(xiàn)了各種測量技術(shù)：1963年P(guān)ressman和Newgard提出張力測定法，后來經(jīng)過很多人的研究，1976年有商品化產(chǎn)品問世；1965年DeDobbeleer提出雙袖帶法測量技術(shù)；1969年P(guān)osey等人通過動物實驗首先提出振動波幅度最大時對應(yīng)動脈平均壓；1979 年Ramsey,Yelderman及Ream用示波法測量人體血壓，指出示波法與直接法測得平均具有高度的相關(guān)性，驗證了平均壓測量標(biāo)準(zhǔn)；1973年捷克生理學(xué)家Jan Penaz進(jìn)一步發(fā)展了恒定容積法血壓測量技術(shù)，給出了該方法中最為重要的隨動系統(tǒng)參考值；上世紀(jì)70年代末80年代初，微處理器技術(shù)應(yīng)用于示波法血壓測量，實現(xiàn)了血壓的快速、自動、無創(chuàng)測量。該方法由血壓計袖帶和聽診器組成，現(xiàn)今在臨床上得到廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。但是該方法容易受噪聲的影響，而且沒有解決舒張壓的爭議問題，可信度低于示波法自動血壓測量技術(shù)。圖21最大處對應(yīng)的袖帶壓力是平均壓，而收縮壓和舒張壓卻不能直接測得，由各種血壓算法得到。收縮壓和舒張壓經(jīng)驗判別準(zhǔn)則分為兩類，一類是歸一化準(zhǔn)則，另一類是突變點準(zhǔn)則。在醫(yī)用高檔的監(jiān)護(hù)儀中，多采用示波法和柯氏音法相結(jié)合的方法，以提高測量精度，實現(xiàn)血壓的間歇性測量。 扁平張力法測量的是體表動脈，不是近心端動脈，所得的波形與主動脈的波形存在差異，還需要通過傳遞函數(shù)將外周動脈壓力波形轉(zhuǎn)換成主動脈壓力波形，由此得到主動脈壓連續(xù)、絕對的測量。 超聲法的優(yōu)點在于適用范圍廣，可應(yīng)用于成人、兒童血壓的測量，抗噪聲能力強，同時超聲法可以再現(xiàn)動脈波。所以要提取人體的生理信號，就要了解弱信號處理的相關(guān)知識【5】—【7】。在輸電線垂直方向，電暈放電干擾隨頻率升高而衰減。輝光放電即氣體放電?；」夥烹娂唇饘凫F放電。這種放電出現(xiàn)在觸點通斷的瞬間，是一種過度現(xiàn)象。低頻信號線只要有一段與供電線平行，50Hz交流電就會耦合到信號線上。電波在電子設(shè)備的傳輸線上以及作為無線電要測系統(tǒng)的接受天線上，會感應(yīng)大小不等的射頻信號。但是，就提高信噪比，從而檢測出被噪聲污染的有用信號這一點來看，小信號檢測與微弱信號檢測方法具有一定的共同之處。在大部分檢測儀器中都要對模擬信號進(jìn)行濾波處理，有的濾波是為了隔離直流分量，有的濾波是為了改善信號波形，有的濾波是為了防止離散化時頻率混疊，更多的濾波是為了克服噪聲的不利影響，提高信號的信噪比。根據(jù)信號和噪聲的不同特性，常用的抑制噪聲濾波器為低通濾波器（LPF）和帶通濾波器（BPF）。但是，值太高的帶通濾波器對于與同頻率的干擾噪聲是無能為力的。當(dāng)一定波長的光束照射到指端皮膚表面時 光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器。由此可見，容積脈搏血流中包含有心搏功能血液流動等諸多心血管系統(tǒng)的重要生理信息。應(yīng)用領(lǐng)域亦由人體循環(huán)系統(tǒng)發(fā)展到呼吸系統(tǒng)，在人體血壓、血流、血氧、腦氧、肌氧、血糖、微循環(huán)外周血管、脈率、呼吸率和呼吸容量等的無創(chuàng)檢測中都有很好的應(yīng)用前景，并由此開發(fā)出許多在臨床上有實用價值的醫(yī)療儀器新產(chǎn)品。容積脈搏波中包含有心搏功能、血液流動等