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1 引言
1.1 目的和意义
脉搏是由心脏搏动而引起, 经动脉和血流传至远端的桡动脉处, 它携带有丰富的人
体健康状况信息。早在公元前 7 世纪脉诊就成为中医的一项独特诊病方法。但自古以来
中医独特的诊断方法及治病的疗效总是笼罩着一层神秘的面纱。中医一直是靠手指获取
脉搏信息,这难免存在许多主观臆断因素, 况且这种用手指切脉的技巧很难掌握,因此人
们迫切期望尽早实现脉诊的科学化和现代化。随着传感器技术及计算机处理技术的发展,
人们希望能够将现代技术应用于中医脉象诊断,以便更科学、更客观地揭示脉象的实质
与特征。另一方面从西医的角度看,近年来人们发现一种新的有效的心血管疾病早期无
创诊断的方法,即利用脉搏波的变异特性来评价和诊断人体心血管系统的病变。因此,
对人体脉搏信号进行无失真的检测、采集和处理是一项重要的基础性工作
[1]
。本论文的
研究主要是基于这方面来进行的,从客观、物理的角度来诠释人体脉搏系统。
传统的脉搏测量采用脉诊方式,也在我国中医诊断疾病发挥了重要的作用,但因受
人主观性影响使得测量精度不高。随着时代和科技的发展,利用人体属性,通过生物医
学传感器获取人体生命体征信息并将其转换成易于测量和处理信号,进而测量人体的生
命体征信息。本文正是利用光电式脉搏传感器,通过对手指末端透光度的监测,间接检
测出脉搏信号。
1.2 研究概况及发展趋势综述
脉搏系统和脉搏信息的研究包括两大方面:一是理论分析与计算(即建模方面);二
是信号检测与分析。从发表的文献来看,国外在前一方面做了大量的研究, 也早于国内学
者;而国内在后一方面的研究多于国外。对脉搏信号的分析主要包括以下方面:
(1)脉搏信号检测与提取
1860,法国的科学家开发了一种杆法脉搏测量法,成为现代脉冲测量仪器的原型。
一般脉搏探测器由信号检测,信号预处理、信号分析三个环节组成。从 50 年代初我国
医学界开始用西方的技术,使用图形描述脉搏更加形象,便于判断病情。近年来,已经
开发出许多不同功能和原理的脉搏仪器,其中这些一起的是关键的差异是各种传感器。
从测量原理,脉冲传感器可分为力学,压电,光电电容等。
(2)脉搏信号处理与特征提取
检测目标信号的关键技术和指标是检测信号的特征提取。在实践中,目标信号总是
淹没在大量的杂波和干扰,杂波或干扰信号和目标信号的幅度或功率可能会低得多,这
就需要有效的信号处理
[2]
。
时域分析法:目前的脉搏信号的特征提取方法,大部分是使用时域分析方法,在时
间方向上分析波动信号的动态特性,在主波,脉次波参数,重搏波的高度,比,时间,