基于LabVIEW的脈搏信號檢測與分析系統(tǒng)

　　應用領域:自動化測量

　　挑戰(zhàn)：根據(jù)人體阻抗特性，通過拾取阻抗變化測量人體脈搏信號。利用LabVIEW強大數(shù)字信號處理功能還原脈搏波形，并對波形的特征信息進行提取及存儲。采集足夠的數(shù)據(jù)后，主要運用該語言的數(shù)學程序庫以及數(shù)值分析計算功能進行回歸分析，建立相關數(shù)學模型，揭示脈搏信號與心血管類疾病的聯(lián)系。

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

　　使用的產(chǎn)品：LabVIEW8.5學生版

　　介紹

　　在世界范圍內(nèi)，心血管類疾病患者與日俱增，已成為人類健康的頭號殺手。美國心臟協(xié)會報告稱，每年大約有240萬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(xiàn)象最為普遍。中國衛(wèi)生部公布中國心血管疾病患者已超過1.5億，心血管病是目前中國人群最主要的死因。因此預防此類疾病的產(chǎn)生顯得尤為重要。

　　人體脈搏系統(tǒng)是心血管系統(tǒng)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(jù)，受到中外醫(yī)學界的重視，脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)、強度、速率、節(jié)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(tǒng)中的許多生理病理的血流特征。中醫(yī)的診脈理論認為脈搏波的傳播與心血管系統(tǒng)的血液運動、血管壁運動規(guī)律有著密切的聯(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(tǒng)中按照一定的方向周而復始的流動，稱為血液循環(huán)，其動力來源與心臟，心臟通過做有秩序的收縮和舒張活動，使血液源源不斷地從心臟射入動脈，心臟每收縮一次，動脈內(nèi)的壓力就發(fā)生一次周期性的波動，這種周期性的壓力變化引起動脈血管發(fā)生波動，稱為脈搏。脈搏可以沿著動脈管壁向外周血管傳播，這種空間上傳播的波動稱為脈搏波。

　　阻抗法測量原理

　　生物電阻抗測量，或簡稱阻抗技術，是一種利用生物組織與器官的電特性及其變化規(guī)律提取與人體生理、病理狀況相關的生物醫(yī)學信息的檢測技術。它通常是借助置于體表的電極系統(tǒng)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(jù)不同的應用目的，獲取相關的生理和病理信息。

　　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 人體組織與血管簡化模型