基于脉搏波的无创连续血压测量算法研究

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1、中图分类号：R318.6论文编号：102870318-SX220学科分类号：083100硕士学位论文基于脉搏波的无创连续血压测量算法研究研究生姓名瞿诗华学科、专业生物医学工程研究方向生物医学信号处理指导教师钱志余教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonNoninvasivecontinuousbloodpressuremeasurementAlgori

2、thmbasedonPulsewaveAThesisinBiomedicalEngineeringbyShihuaQuAdvisedbyProf.QianSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

3、本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士学位论文摘要基于脉搏波的无创连续血压测量对临床具有重要的应用价值，本文为寻找更精准的脉搏波血压测量算法开展系统研究，探索一种基于脉搏波特征参数测量血压的算法。论文首先研究了目前脉搏波特征参数计算血压的算法模型，通过重复实验发现目前的算法很难准确计算病理及特殊生理血压数值，特别是高血压、低血压。论文针对此问题对算法进行改进，采用逐步逼近法、BP神经网络和多元非线性拟合法三种不同的

4、方法建立脉搏波特征参数与血压之间的计算模型，通过比较3种算法的测量精度和效率，最终设计了一种基于多元非线性拟合算法的脉搏波血压测量模型。通过大量的实验证明该算法的有效性：（1）获得的血压值具有较高精度，优于AAMI标准，初步达到临床血压测量的常规要求；（2）经过Bland-Altman法验证，脉搏波测量结果与作为金标准的水银血压计的测定结果高度一致;（3）脉搏波特征参数多元非线性拟合法能够有效扩大血压计算范围，实现包括高血压、低血压和正常血压在内的无创血压测量，本文提出的连续无创血压测量算法具有较高的普适性。最后利用虚拟仪器设计软件对算法进行编程，同时制作了脉搏波

5、血压实时监护仪，能够完成基于脉搏波的实时血压测量，测量结果满足临床的基本要求，达到临床病人血压连续测量的研究目的。关键词：脉搏波，血压，逐步逼近，BP神经网络，多元非线性拟合I基于脉搏波的无创连续血压测量算法研究ABSTRACTNoninvasivecontinuousbloodpressuremeasurementbasedonpulsewavehasimportantapplicationvalueinclinic.Inthispaper,wesearchforamoreprecisealgorithmtomeasurebloodpressurebasedon

6、pulsewave,andexploreanalgorithmbasedonpulsewavecharacteristicparameterstomeasurebloodpressure.Firstly,wehavestudiedthealgorithmmodelofbloodpressurecalculationbasedonthecharacteristicparametersofpulsewave,andfindthatthecurrentalgorithmisdifficulttoaccuratelycalculatethepathologicalands

7、pecialphysiologicalbloodpressurevalues,especiallyforthehypertensionandhypotension.Tosolvethisproblem,thispaperimprovesthemeasurementbyusingthreekindsofalgorithm:successiveapproximationmethod,backpropagationneuralnetworkandmultiplenonlinearfitting.Andthreekindsofcalculationmodelbetween

8、thech