基于近紅外光譜的反射式血氧飽和度檢測系統(tǒng)的實現.pdf

1、氧是保持人體正常代謝的重要物質，而血氧飽和度（SpO2）則是反映人體血液中的氧含量是否在正常、合理范圍內的一個關鍵參數。采用透射式的血氧儀監(jiān)測血氧飽和度是目前比較常用的測量方法，在家庭及臨床醫(yī)療保健等場合中有較為廣泛的應用，但很多情況下卻無法進行透射式測量（如肌血氧、腦血氧、胎兒血氧等），這時就需要反射式的測量方法。如何用非侵入式、經濟的測量方法獲得比較精確、可靠的人體SpO2是目前臨床醫(yī)療監(jiān)測領域研究的熱點。目前，應用以Lambert

2、-Beer定律為基礎的近紅外光譜測量法可對人體血氧飽和度進行實時、連續(xù)的監(jiān)測，具有良好的臨床應用價值與前景，已經有許多的廠商推出了相關的產品。因此，本文依據Lambert-Beer定律及光散射的基本理論，闡述了反射式血氧飽和度的計算公式，在該原理的基礎上設計了一種低功耗、便攜式、24小時連續(xù)監(jiān)測的非侵入反射式血氧飽和度檢測裝置。
　　 本文首先介紹了系統(tǒng)的硬件設計思路，并詳細闡述了各個模塊的功能及特點。然后論文主要闡述了系統(tǒng)的軟

3、件設計和PPG信號處理方法。在軟件設計方面，分別介紹了單片機和PC上的軟件設計流程。在PPG信號處理方面，重點分析了本文所采用的4種方法，即:基于小波變換的自適應濾波法、三次樣條插值法、形態(tài)學濾波法、基于加速度信號的自適應濾波法，并對4種方法的處理效果加以對比，說明了各種方法的優(yōu)缺點，分析了每種方法的適用場合。在本文設計中采用了TI公司的超低功耗的單片機MSP430F1611，并以此為核心設計了硬件電路及下位機軟件系統(tǒng)，上位機采用NI公