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基于ARM的血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制

發(fā)布時(shí)間:2016-12-31 15:27

  本文關(guān)鍵詞:基于ARM的血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


廈門(mén)大學(xué)

碩士學(xué)位論文

基于ARM的血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制

姓名:張曉軍

申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士

專業(yè):電路與系統(tǒng)

指導(dǎo)教師:王博亮

20070401

摘要

摘要

人體組織細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝所需要的氧是通過(guò)血液傳輸獲取的。血紅蛋白是組織中氧的主要載體,它由氧合血紅蛋白(nb02)和還原血紅蛋白(Hb)組成。血氧飽和度(Sp02)是氧合血紅蛋白在整個(gè)血紅蛋白所占的百分比,是血液攜氧能力的重要指標(biāo)。近年來(lái)被廣泛關(guān)注的測(cè)量技術(shù)是近紅外光譜法,它是利用血液中血紅蛋白等吸收譜在不同波長(zhǎng)下差異來(lái)測(cè)定血氧飽和度。

隨著微處理器運(yùn)算能力的增加,ARM微處理器以其優(yōu)越的性能必將成為家庭應(yīng)用脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x采用的主要平臺(tái)。本論文立足于家庭醫(yī)療監(jiān)護(hù),進(jìn)行了基于WinCE5.0嵌入式操作系統(tǒng)的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x研制,采用三星S3C2410核心芯片并且基于WinCE5.0的操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。論文詳細(xì)闡述了脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理,并具體分析了硬件功能電路,完成了WinCE5.0操作系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)出了基于ARM平臺(tái)的脈搏血氧飽和度測(cè)量系統(tǒng),完成了實(shí)現(xiàn)脈搏血氧飽和度測(cè)量的基本功能,系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量到人體的脈搏波形,并計(jì)算出血氧飽和度,同時(shí)對(duì)脈搏波處理算法作了一定的討論和分析,部分算法已經(jīng)移植到系統(tǒng)中。利用了高性能的ARM處理器作為系統(tǒng)的控制核心,不但能夠?qū)崟r(shí)的測(cè)量到脈搏信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理,而且集成了豐富的外設(shè)接口,有利于整個(gè)系統(tǒng)的集成。進(jìn)一步提高血氧飽和度的測(cè)量精度、系統(tǒng)的集成化和小型化是今后工作的發(fā)展趨勢(shì)。

隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,家庭醫(yī)療儀器具有廣闊的市場(chǎng)空間,脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x由于其使用簡(jiǎn)單快速實(shí)時(shí)的測(cè)量方式,非常適合普通家庭的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:血氧飽和度ARM¥3C2410WindowCE5.0驅(qū)動(dòng)移植

ABSTRACT

Biologicaltissuecellsobtain

primaryvehiclefortransporting

oxygenoxygenwhichiscarriedbybloodtoprocessmetabolism.Hemoglobin(Hb),anoxygenintracellularprotein,istheintheblood.ItcarriestheandexchangesthisforcarbondioxideoxygenreleasedbytheprocessesofmetabolismfromthecelIs.Hemoglobinformsanunstable,reversiblebondwithoxygen.It

formandisdeoxy—hemoglobinin

saturationrefers

isaisoxy—hemoglobininitsoxygen—loadedtheoxygen—unloadedform.Oxygenoxy—hemoglobintoa11hemoglobin,itthelungsare

atotheratioofimportantmeasureofevaluatinghowwellprovidingoxygentotheblood.Near—infraredspectroscopy(NIRS)istechniqueof

greatattentiontheseyearsfortheinvestigationofbiologicaltissuesoxygensaturationbecauseofthedifferentabsorptionofwater,

thenear—infraredregion.TheOxy—hemoglobinanddeoxy—hemoglobinin

measurementreliesuponthechangesinphotonabsorptionofhemoglobin

occurinthetissue

content.aschangesinthehemoglobinconcentrationandoxygen

Withthedevelopmentofmicro—processor,ARMcoreembeddedsystemwillbethemainplatformforhomelyused

measurement.Inthepaper

focusesonanpulseoxygensaturationonembeddedsystembasedARM920TcorewhichFamilyHealthCareiSdeveloped.SAMSUNG’S¥3C2410X

as16/32一bitit’SOS.AI瑚microprocessoriSused

Thispapergives

canait’Score,andWindowsCE5.0aassolidbackgroundtowardsready—to—useinstrumentthatcontinuously,inreal-time,measurepulsewaveformandblood

ofoxygenoxygenation.Thispaperexpoundsthetheoreticalmodel

saturation’Smeasurementandfullydiscussesthedual-wavelengthmethod,analyzesthehardwarefunctionalcircuitindetails。developsthedriversandtheappliedsoftwarebased

blood—oxygensaturationonWinCE5.0operatingsystem.TheiSaccomplishedfinally,measureinstrument

attainsthebasicfunctionofpulseblood—oxygensaturationmeasure.Itcanplotthepulsewaveandcalculatetheblood—oxygensaturationatreal

wavetime.ThearithmeticofpulseiSdiscussedandanalyzedinthethesis

atthesametime.Somearithmetichasbeenalreadyportingintothesystem.Applyinghigh—poweredARMmicroprocessor

pulsesignal

acanassystemcore,notonlythebemeasuredandanalyzedatrealtime,butalSOabundantcaninterfacesforequipmentbeintegratedintothewholemeasuresystem.Itistrendthatthebloodoxygensaturationsystemhasfurthermoreprecision,systematicintegrationandminiaturization.

Asmedicaltreatmentdevelops,FamilyHealthCareinstrumentshave

measureawidemarket.pulseblood—oxygensaturation

ofthewide-usedapplicationsinstrumentwillbeoneinfami1iesbecauseofit’Sfast,

measurement.real—time,convenientandcontinuous

Keywords:OxygensaturationARM¥3C2410WindowsCE5.0

廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明

茲呈交的學(xué)位論文,,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考的其他個(gè)人或集體的研究成果,均在文中以明確方式標(biāo)明。本人依法享有和承擔(dān)由此論文產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。

聲明人(簽孫荔斟矽7年婦萬(wàn)日

廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文著作權(quán)使用聲明

本人完全了解廈門(mén)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。廈門(mén)大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家主管部門(mén)或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版,有權(quán)將學(xué)位論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱,有權(quán)將學(xué)位論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,有權(quán)將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要匯編出版。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。

本學(xué)位論文屬于

1、保密(),在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。

2、不保密(y)

(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)括號(hào)內(nèi)打“4”)

作者簽名:導(dǎo)師簽名:


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本文編號(hào):229620

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