健康监测模块应用,无创脉搏波监测

     伴随心脏周期性地收缩和舒张，血液经动脉传输到身体各个位置，体 表毛细血管会发生周期性的收缩与舒张。通过光电感应技术采集这些微弱 的信号并且用信号处理方法来还原信息,便可得到脉搏波。

脉搏波经由各级分支到达不同位置，心脏、血管以及分支流经部位的 病变都会对脉搏波产生影响，而同一人不同位置的脉搏波也不同。通过对 脉搏波的分析，可以得到很多健康和疾病信息。

脉搏波历史十分悠久,切脉的方法早在公元前五世纪就已开创。从切 脉可以检查出的疾病信息非常丰富，而这些信息在脉搏波中都有体现。现 代化的脉搏波研究是以”信息化+数字化+人工智能+大数据”的方式代替 以往经捡传承的中医脉象理论，从而在健康管理、疾病预防和诊断中发挥 更大作用。数字化的信息传递迅速,能够实现远程监测、诊断，并能够及 时响应突发疾病。

    基于PPG的脉搏波信号(即光电容积描记的脉搏波信号)包含了丰富的人体生理信息,是研究身体健康状况的重要信息来源。该信号可实时反映人体的血压、血氧、脑氧、肌氧、血糖、脉率和呼吸率等和人体健康息息相关的重要生理信息。所以它在生理信息的无创检测领域有着很好的应用前景。本文针对基于PPG的脉搏波信号非常微弱且噪声大的特点,对其进行信号调理技术的研究并研发出了基于PPG的便携式脉搏波信号检测系统。本文首先通过阅读大量文献学习了基于PPG的脉搏波信号提取和调理电路的理论基础知识。在研究中发现相比于反射式传感器,透射式传感器在脉搏波信号采集时更加稳定且信号质量更好,提出了使用透射式传感器的脉搏信号检测系统的方案。由于从指尖提取的脉搏波原始信号非常微弱而且噪声很大,所以要对其使用放大和滤波等信号调理电路来处理。经过大量实验确定了理想的脉搏波信号检测和调理电路的具体方案并设计加工出相应的PCB电路板进行实验验证。然后在以上实验结果的基础上进行便携系统的设计开发,选用超低功耗的MCU作为控制器处理单元,完成了系统传感器电路、MCU外围电路、电源电路、蓝牙芯片外围电路等系统电路模块的研究与设计。在不断的尝试和改进后最终研发出一套基于PPG的便携式脉搏波信号检测与调理系统。