人體血液循環量測系統之研製

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姓名

柳福源(Fu-Yuan Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

人體血液循環量測系統之研製

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摘要(中)

隨著邁向老人化的台灣社會，慢性疾病不僅造成國人身心健康的威脅，對於醫療資源的也造成相當的支出。尤其目前的醫學檢測，大都是在醫療院所完成，不但增加病患的來回奔波，也浪費不少社會資源，因此，如何發展居家照護系統，提供更好的醫療品質、降低社會成本及增加便利性，至為重要。本論文中之血液量測系統，可隨時監測病患身體狀態是否正常，進而提升居家醫療看護品質。
本系統利用紅光和紅外線作為感測光源，感測人體動脈中帶氧血紅素和不帶氧血紅素的變化。藉由比爾藍伯特定律(Beer-Lambert law)探討入射光源與透射光源的變化，進而推導出血氧飽和濃度關係式。
此系統以非侵入性方式量測，具有不增加病患痛苦、避免血液傳染性疾病等優點。以CPLD控制IC做為系統控制核心，並搭配個人電腦顯示量測結果。
受測者可量測到血氧飽和濃度、心跳速率。另外，紅光和紅外線量測到的血壓關聯性波形、心收縮期、心舒張期，可提供醫生診斷病因的參考依據。未來可搭配醫療系統網路，達到遠端診療的功效，亦可節省病患看診的時間，對於提高國民競爭力有相當的助益。

關鍵字(中)

★ 血氧飽和濃度
★ 不帶氧血紅素
★ 帶氧血紅素
★ CPLD

關鍵字(英)

論文目次

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章緒論 01
1.1前言 01
1.2 研究目的與動機 02
1.3論文架構 03
第二章研究背景與原理 04
2.1 血壓的形成及基本概念 04
2.2 血氧飽和濃度 08
2.2.1 作用原理 08
2.2.2 血氧飽和濃度定義 10
2.2.3 比爾藍伯特定律 10
2.2.4 血氧飽和數學推導 12
第三章量測系統設計與實現 16
3.1 前言 16
3.2硬體電路 16
3.2.1 手指量測 17
3.2.2 發射電路 19
3.2.3 光檢測電路 20
3.2.4 類比切換開關 21
3.2.5 濾波電路 22
3.2.6 A/D轉換電路 25
3.2.7 RS232-電路 26
3.2.8 電壓轉換電路 27
3.2.9 CPLD 控制IC 28
3.2.10 可程式邏輯晶片之概述 30
3.3 CPLD數位電路設計 32
3.3.1 電路設計流程 32
3.3.2 階層式模組化設計 34
3.3.3 控制IC內部電路設計 35
3.3.3.1 除頻電路 36
3.3.3.2 發射控制電路 37
3.3.3.3 A/D轉換控制電路 38
3.3.3.4 防彈跳電路 40
3.3.3.5 多工器電路 40
3.3.3.6 RS-232接收電路 41
3.3.3.7 RS-232發送電路 43
3.4 軟體設計 44
3.4.1 介面視窗 44
3.4.2 系統軟體流程規畫 45
第四章實驗結果 47
4.1 前言 47
4.2 A/D轉換電路和視窗介面測試 47
4.3 接收電路實驗結果 49
4.3.1 光檢測電路波形 49
4.3.2 低通電路波形 50
4.4 血氧飽和濃度參數 50
4.5 量測結果 56
4.6 討論 67
4.6.1 誤差分析 67
4.6.2 心動週期分析 68
第五章結論與未來展望 69
5.1 結論 69
5.2 未來展望 69
參考文獻 70
作者簡歷 72

參考文獻

參考文獻
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指導教授

徐國鎧(Kuo-Kai Shyu)

審核日期

2005-7-7

推文