【正文】 主動(dòng)脈的波形存在差異，還需要通過(guò)傳遞函數(shù)將外周動(dòng)脈壓力波形轉(zhuǎn)換成主動(dòng)脈壓力波形，由此得到主動(dòng)脈壓連續(xù)、絕對(duì)的測(cè)量。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(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)血壓的間歇性測(cè)量。收縮壓和舒張壓經(jīng)驗(yàn)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(diǎn)準(zhǔn)則。圖 21 最大處對(duì)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(cè)得，由各種血壓算法得到。但是該方法容易受 噪聲的影響，而且沒(méi)有解決舒張壓的爭(zhēng)議問(wèn)題，可信度低于示波法自動(dòng)血壓測(cè)量技術(shù)。該方法由血壓計(jì)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。心臟的泵血功能、心率、周圍血管的阻力、主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性、全身的血容量及血液的物理狀態(tài)等因素都反映在血壓的指標(biāo)中，所以血壓的檢測(cè)在臨床上具有十分重要的意義。因此從脈搏燕山大學(xué)里仁學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 9 波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來(lái)都受到人們的重視，幾乎世界上所有的民族都曾用“切脈”作為診斷疾病的手段，尤其是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的脈診已有幾千年的歷 史。又略去了血液粘度的影響，并認(rèn)為壓力的脈動(dòng)較小，以致可用線性化的方法來(lái)處理。若血液的密度記為 ? ，則這段血管中所包含的血液質(zhì)量為 Ac dt? 。外周阻力高，下降支前段的下降速率慢、切跡的位置則較高，降中波以后的降支后段坡度較陡；反之，則下降支前段的下降速度快、切跡位置較低，切跡 以后的降支坡度小，較為平坦。隨著心室舒張，動(dòng)脈血壓繼續(xù)下降，形 成下降支的后段。 上升支：在心室快速射血期，動(dòng)脈血壓迅速上升，血管壁擴(kuò)張，構(gòu)成了脈搏曲線的上升支。 脈搏波呈現(xiàn)出的形態(tài)、強(qiáng)度、速率和節(jié)律等信息在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征。這種動(dòng)脈管壁的振動(dòng)稱為動(dòng)脈脈搏。無(wú)創(chuàng)測(cè)量是基于光譜測(cè)量原理，利用光源照射被測(cè)部位，根據(jù)在接收端接收到的光信號(hào)來(lái)計(jì)算人體的血氧飽和度。人體的外圍血液循環(huán)狀況包括動(dòng)脈脈搏波和靜脈回流容積波，它們都反映了人體狀態(tài)的重要信息，對(duì)它們的檢測(cè)可以協(xié)助診斷某些疾病，如 動(dòng)脈硬化、高血壓、腸管炎和末梢循環(huán)障礙等，同時(shí)也有助于觀察血液動(dòng)力狀態(tài)的改變。在我國(guó)高血壓患者占總?cè)丝诘?13%以上，而且呈逐年上升趨勢(shì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家這個(gè)數(shù)字還要高 [2]。它是反映人 體循環(huán)系統(tǒng)機(jī)能的重要生理參數(shù)，心臟的泵血功能、心律、周圍血管的阻力、大動(dòng)脈的彈性、全身的血容量以及血液的物理狀態(tài)等因素都反映在血壓指標(biāo)中。 脈搏波所呈現(xiàn)出的綜合信息 ，如 形態(tài) （ 波形 ）、 強(qiáng)度 （ 波幅 ）、 速率 （ 波速 ） 和節(jié)律 （ 周期 ） 等 ， 在很大程度上 反映了 人體心血管系統(tǒng)中 的 生理 和 病理的血流特 性，其 醫(yī)學(xué)價(jià)值 重大。目前， 摸脈 方法仍然是醫(yī)生 診斷疾病 所采用 的一種普遍技術(shù) 手段 。 本文在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)光電容積脈搏波掃描法的研究和應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作完成了基于光電容積脈搏波掃描法的透射式光電脈搏波傳感放大器電路，并對(duì)其在使用中的問(wèn)題及應(yīng)用前景進(jìn)行了深入探討 關(guān)鍵詞：脈搏波 光電容積脈搏波掃描法 放大器 濾波器 傳感器 燕山大學(xué)里仁學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 2 目 錄 摘 要 .................................................. 1 緒 論 .............................................. 3 第一章 . 動(dòng)脈脈搏波的相關(guān)理論 ............................. 4 動(dòng)脈脈搏波的產(chǎn)生及波形特點(diǎn) .................................... 4 脈搏波的傳播速度 ............................................... 5 脈搏波的研究意義 ............................................... 8 第二章 .血壓測(cè)量技術(shù)的研究方法 ............................. 9 無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法綜述 ...................................... 9 柯氏音聽診法 ............................................... 9 示波法 .................................................... 10 扁平張力法 ................................................ 11 超聲波法 .................................................. 11 弱信號(hào)測(cè)量相關(guān)知識(shí) ....................................... 12 電氣設(shè)備干擾 .............................................. 12 常規(guī)小信號(hào)檢測(cè)方法 ........................................ 13 第三章．系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ................................... 14 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與框圖 ....................................... 14 PPG 傳感器設(shè)計(jì) ............................................ 15 光源的驅(qū)動(dòng)電路 ............................................ 15 光電接收及前置放大 ........................................ 17 二階低通濾波電路 ......................................... 18 二階高通濾波電路 ......................................... 22 二級(jí)放大及電平提升電路 ................................... 25 第四章 . 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果測(cè)試 ................................. 26 采集電路測(cè)試 .............................................. 26 初級(jí)放大和濾波電路功能測(cè)試 ................................ 27 系統(tǒng)總體測(cè)試 .............................................. 28 結(jié) 論 ................................................. 29 參考文獻(xiàn) ................................................ 30 燕山大學(xué)里仁學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 3 緒 論 血壓是血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)單位面積血管壁產(chǎn)生的側(cè)壓力，其值通常用 mmHg 來(lái)表示（ 1mmHg = ）。中國(guó)高血壓防治指南 2020 年修訂版中 指出當(dāng)收縮壓大于 140mmHg 且舒張壓大于 90mmHg 時(shí)為高血壓。 另外，在臨床醫(yī)學(xué)中，對(duì)人體血氧飽和度和外圍血液循環(huán)狀況的檢測(cè)是非常重要的檢測(cè)項(xiàng)目。其中有創(chuàng)測(cè)量方法能提供準(zhǔn)確的測(cè)量值，但操作麻煩，不能進(jìn)行連續(xù)的測(cè)量，并且會(huì)對(duì)患者造成痛苦甚至感染。 第一章 . 動(dòng)脈脈搏波的相關(guān)理論 動(dòng)脈脈搏波的產(chǎn)生及波形特點(diǎn) 每個(gè)心動(dòng)周期中，心臟間歇性的收縮和舒張引起主動(dòng)脈血液壓力時(shí)高時(shí)低的變化以及主動(dòng)脈管壁時(shí)張時(shí)縮的振動(dòng)。而由血壓、血流量、血管壁的脈動(dòng)形成的擴(kuò)散波動(dòng)，則可分別稱之為壓力脈搏波、流量脈搏波、管壁脈搏波，這三類脈搏波是相互伴隨產(chǎn)生的，因而可統(tǒng)稱為動(dòng)脈脈搏