基于心脏储备的亚健康评估系统的初步研究

发布时间：2017-04-09 03:00

  本文关键词：基于心脏储备的亚健康评估系统的初步研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：亚健康(sub-health)是介于健康与疾病的一种中间状态,是困扰当今社会的一大健康问题。积极干预和调治亚健康,对于预防疾病,提高人们身心健康水平,提高人民生活质量均具有重要的科学和社会意义。本文从疲劳的角度入手,从理论上论证了基于心脏储备、心率变异性和运动量对人体进行体力疲劳和精神疲劳定量评估的可行性,开发了用于亚健康评估的软硬件系统,并对信号的消噪和特征点提取算法作了初步的探讨。 心脏储备、心率变异性、疲劳与亚健康之间的关系的理论研究表明:(1)疲劳和疲劳感是亚健康产生的主要原因和典型特征,由于疲劳会影响自主神经的活动,而自主神经的活动性又与心肌功能以及运动能力密切相关,所以我们有理由认为心力和心率等指标可以在一定程度上评估个体身体和精神上的疲劳状况;(2)亚健康虽是一种非同质的疾病,其内部存在分型,不同的亚型其疲劳特征可能会有所差异,但亚健康患者体育活动能力普遍低下,平时人体活动量小于正常人群;(3)心脏功能状况是决定人体活动能力的一个重要因素,考虑到亚健康患者通常缺乏锻炼,他们的心脏功能状况应该会与常人有所差异。现行亚健康评估方法因受检测方法和条件的限制,很难做到客观和定量化,根据现行评估方法的原理,结合亚健康特性,本课题首次系统地提出了“利用心功能指标和累积运动量评估亚健康状态”的综合评定方法,该方法与现行的评估方法具有较好的互补性,且具有简便、快速、成本低、客观量化、敏感性和特异性高、能持续监测亚健康对个体的影响过程等特点。 为了通过评估运动能力来评估受试者的疲劳和健康状况,本文设计了一套便携式设备来监测受试者在运动过程中心音、心电和运动量的变化情况。该系统采用基于FLASH闪存、PIC单片机和USB传输接口的硬件结构,具有功耗低、体积小、记录时间长、扩充性好、使用方便、传输速率快、性能稳定等优点。在软件设计方面,作者采用Delphi语言初步实现了上位机系统的系统管理、USB数据通信、数据回放分析和数据库等几个主要功能模块。此外,由于心音和心电的所有参数分析都是基于心电R波的正确定位后进行的,作者结合小波变化和似然无偏估计,提出了运动心电信号的伪差消除法,经过实验论证,本算法能有效消除运动心电信号中的基线飘移和肌电干扰,为进一步研究分析评估不同行业人群的亚健康状态提供了新途径。
【关键词】：亚健康 疲劳 心脏储备 心音图 心率变异性 小波变换
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：R-39
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 问题的提出及研究意义10-11
• 1.1.1 问题的提出10-11
• 1.1.2 研究的意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本课题研究的目的和研究内容13-14
• 1.3.1 本课题研究的目的13
• 1.3.2 本课题研究的主要内容13-14
• 2 亚健康与心脏储备关系的理论研究14-34
• 2.1 亚健康评估的研究思路14-20
• 2.1.1 亚健康的症状及其产生的主要原因14-16
• 2.1.2 亚健康的体力活动能力与疲劳的关系16-17
• 2.1.3 心脏储备与亚健康评估17-20
• 2.2 疲劳、疲劳评定及其在亚健康中的研究20-24
• 2.2.1 疲劳20-21
• 2.2.2 疲劳的测评21-23
• 2.2.3 亚健康研究中疲劳的评定现状23-24
• 2.3 心脏储备及其无创检测24-30
• 2.3.1 心脏泵功能与心脏储备24-26
• 2.3.2 心肌收缩能力与心音的产生传导机制26-29
• 2.3.3 心脏储备的无创检测29-30
• 2.4 人体运动量及其检测30-33
• 2.4.1 测量原理及测量部位30-32
• 2.4.2 测量方法32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 3 系统硬件设计34-56
• 3.1 系统总体结构34
• 3.2 信号检测电路设计34-42
• 3.2.1 心音信号检测电路34-37
• 3.2.2 运动量信号检测电路37-38
• 3.2.3 心电信号检测电路38-42
• 3.3 电源电路设计42-43
• 3.4 单片机系统设计43-53
• 3.4.1 单片机的选择43-45
• 3.4.2 USB通信芯片和数据存储芯片的选择45-46
• 3.4.3 单片机系统接口电路设计46-49
• 3.4.4 单片机系统软件设计49-53
• 3.5 系统抗干扰设计和安全性53-55
• 3.5.1 电路设计的硬件抗干扰53-54
• 3.5.2 电路设计的软件抗干扰54
• 3.5.3 电气安全的设计考虑54-55
• 3.6 本章小结55-56
• 4 系统软件设计56-66
• 4.1 概述56-57
• 4.1.1 开发平台56
• 4.1.2 软件总体设计框图56-57
• 4.2 USB数据通信模块57-60
• 4.2.1 数据的读取发送57-59
• 4.2.2 通信协议及数据效验59-60
• 4.3 数据的处理分析模块60-63
• 4.3.1 数据预处理60-61
• 4.3.2 波形回放61-62
• 4.3.3 参数求值62-63
• 4.4 健康评估数据库模块的设计63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 5 运动心电信号的伪差消除及特征参数提取算法66-75
• 5.1 特征点识别思路66
• 5.2 运动心电信号的伪差消除66-72
• 5.2.1 运动心电信号伪差消除的提出66-67
• 5.2.2 小波分析和似然无偏估计的基本理论67-69
• 5.2.3 运动心电信号伪差消除算法69-72
• 5.3 特征点提取算法研究72
• 5.4 结果分析72-74
• 5.5 本章小结74-75
• 6 总结与展望75-77
• 6.1 总结75
• 6.2 后续研究工作的展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-85
• 附: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录85-86

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 庞军,雷龙鸣,伦轼芳,苏宏敢;从人类亚健康看保健推拿市场蕴藏的无限商机[J];广西中医学院学报;2004年02期

2 ;教师亚健康超常人3倍多 警惕教师健康杀手[J];湖南教育;2004年15期

3 刘彩红,李志敢,马国川;广州市城区中学生亚健康现状调查分析[J];广东药学院学报;2004年06期

4 吕斌;重视中医对亚健康的调整作用(上)[J];开卷有益.求医问药;2005年04期

5 静籽;;免疫“第四情”式亚健康[J];现代保健;2007年06期

6 亚飞;;调治亚健康 唱好“七步曲”[J];医药保健杂志;2008年22期

7 凌子;;轻松告别亚健康[J];源流;2011年07期

8 浩淼;亚健康——“似病非病”的苦恼[J];国际医药卫生导报;2000年07期

9 活力;社区服务全面提升亚健康的意识[J];医疗保健器具;2001年10期

10 荣光;联亚螺旋健康器提升了我们的生活品位[J];中国保健营养;2002年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 周同;赵广才;徐勇灵;李香兰;;广州市非体力劳动者亚健康与体质的相关性研究[A];全民健身科学大会论文摘要集[C];2009年

2 庞军;吴邦宪;唐宏亮;甘炜;;亚健康中医诊断的研究[A];第十二次全国推拿学术年会暨推拿手法调治亚健康临床应用及研究进展学习班论文集[C];2011年

3 吕翠田;;“三因制宜”在亚健康防治中的体现[A];中华中医药学会第三届中医方证基础研究与临床应用学术研讨会论文集[C];2010年

4 庞军;夏小|

本文编号：294282