反射式脈搏血氧飽和度信號檢測與分析系統(tǒng).pdf

1、脈搏血氧飽和度信號的監(jiān)測與分析已經(jīng)廣泛應用于臨床危重癥患者的監(jiān)護，如患病者手術麻醉、監(jiān)護、手術后的恢復以及呼吸睡眠研究等方面。但由于透射式血氧飽和度儀的安放位置比較單一，難以對人體多個部位脈搏血氧飽和度信號進行有效監(jiān)測(如前額、胸部、背部等)。因此，在探索透射式脈搏血氧飽和度儀的同時，很多研究人員開始了對反射式脈搏血氧飽和度儀的研究。然而相對于透射式脈搏血氧飽和度儀，目前在國內(nèi)關于反射式脈搏血氧儀臨床監(jiān)測數(shù)據(jù)的研究報告比較少，在國內(nèi)還沒

2、有出現(xiàn)成熟的反射式傳感器產(chǎn)品。因此本文是基于擴散傳輸理論，應用光電反射式傳感器對脈搏血氧飽和度進行檢測，以TMS320VC5509ADSP芯片為開發(fā)平臺，研制了一種反射式血氧飽和度的檢測系統(tǒng)，給出了該系統(tǒng)脈搏血氧飽和度信號的計算公式。同時還運用檢測出來的脈搏信號進行睡意特征提取。
　　 在硬件裝置方面，由于本裝置的設計目標是應用于便攜式人體生理睡意信號檢測，同時要求具備實時性，高精度和具備較強計算能力以實現(xiàn)信號分析處理，所以DS

3、P芯片當作為系統(tǒng)控制芯片的首選。本文中選擇DSP芯片的型號為TMS320VC5509A。光電脈搏血氧飽和度傳感器選取波長為660nm和940nm交替發(fā)光的二極管以及光敏管。運用兩者制作而成的光電反射式脈搏血氧飽和度傳感器采集脈搏血氧飽和度信號，并將采集得到脈搏信號經(jīng)過放大濾波后送入DSP芯片中。在整個過程中，選取透射式脈搏血氧飽和度傳感器作效果對比。其對比結果顯示，自制的反射式傳感器完全能夠運用于信號的采集，而且在采集的位置優(yōu)越于成品的

4、透射式傳感器。其中DSP芯片通過內(nèi)置10位ADC對脈搏信號進行轉換，信號經(jīng)過AD轉化后再進行去除基線漂移和工頻干擾等預處理，并對預處理后的脈搏信號進行顯示和脈率信息提取。
　　 在本文實驗中，被采集得到的脈搏信號通過濾波等預處理后經(jīng)過樣本熵對其作睡意信息特征提取。睡意處理結果證明脈搏信號可以進行睡意檢測，樣本熵有望作為睡意檢測的一個客觀性生理指標。這對睡意檢測提供了新的思路方法。同時該系統(tǒng)操作簡單，檢測效果較好，可為將來的睡意檢