基于LabVIEW的脈搏信號檢測與分析系統

　　應用領(lǐng)域:自動(dòng)化測量

　　挑戰：根據人體阻抗特性，通過(guò)拾取阻抗變化測量人體脈搏信號。利用LabVIEW強大數字信號處理功能還原脈搏波形，并對波形的特征信息進(jìn)行提取及存儲。采集足夠的數據后，主要運用該語(yǔ)言的數學(xué)程序庫以及數值分析計算功能進(jìn)行回歸分析，建立相關(guān)數學(xué)模型，揭示脈搏信號與心血管類(lèi)疾病的聯(lián)系。

　　應用方案：使用NI公司的LabVIEW 8.5作為軟件開(kāi)發(fā)平臺，結合自行設計的脈搏信號采集裝置，開(kāi)發(fā)了一個(gè)具有信號分析、處理、顯示以及對數據進(jìn)行回歸分析等功能的脈搏信號測量系統。

　　使用的產(chǎn)品：LabVIEW8.5學(xué)生版

　　介紹

　　在世界范圍內，心血管類(lèi)疾病患者與日俱增，已成為人類(lèi)健康的頭號殺手。美國心臟協(xié)會(huì )報告稱(chēng)，每年大約有240萬(wàn)美國人死于心血管疾病，其中尤以高血壓患者所占比率最高，現象最為普遍。中國衛生部公布中國心血管疾病患者已超過(guò)1.5億，心血管病是目前中國人群最主要的死因。因此預防此類(lèi)疾病的產(chǎn)生顯得尤為重要。

　　人體脈搏系統是心血管系統的重要組成部分，從脈搏波中提取人體的生理和病理信息作為臨床診斷和治療的依據，受到中外醫學(xué)界的重視，脈搏波所呈現出的形態(tài)、強度、速率、節律等方面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統中的許多生理病理的血流特征。中醫的診脈理論認為脈搏波的傳播與心血管系統的血液運動(dòng)、血管壁運動(dòng)規律有著(zhù)密切的聯(lián)系。

　　正文：

　　脈搏信號形成機理

　　血液在心血管組成的循環(huán)系統中按照一定的方向周而復始的流動(dòng)，稱(chēng)為血液循環(huán)，其動(dòng)力來(lái)源與心臟，心臟通過(guò)做有秩序的收縮和舒張活動(dòng)，使血液源源不斷地從心臟射入動(dòng)脈，心臟每收縮一次，動(dòng)脈內的壓力就發(fā)生一次周期性的波動(dòng)，這種周期性的壓力變化引起動(dòng)脈血管發(fā)生波動(dòng)，稱(chēng)為脈搏。脈搏可以沿著(zhù)動(dòng)脈管壁向外周血管傳播，這種空間上傳播的波動(dòng)稱(chēng)為脈搏波。

　　阻抗法測量原理

　　生物電阻抗測量，或簡(jiǎn)稱(chēng)阻抗技術(shù)，是一種利用生物組織與器官的電特性及其變化規律提取與人體生理、病理狀況相關(guān)的生物醫學(xué)信息的檢測技術(shù)。它通常是借助置于體表的電極系統向檢測對象送入一微小的交流測量電流或電壓，檢測相應的電阻抗及其變化，然后根據不同的應用目的，獲取相關(guān)的生理和病理信息。

　　將受檢部位(本設計為手臂)如圖 1 等效為一圓柱形均勻導體 , 血管位于其中央。

　　圖 1 人體組織與血管簡(jiǎn)化模型