人体细胞内外液生物阻抗合成多频检测方法研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:cz1502008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
体液的平衡对于人体健康具有重要意义,通过测量细胞内外液容量评估身体体液总量及分布,在营养状况、运动机能评估以及透析治疗、癌症筛查等众多领域当中广泛使用。而基于生物阻抗谱技术的细胞内外液测量方法具有无创、便捷、快速、可重复等优点,是细胞内外液测量方式中最为常用的一种。本文针对人体细胞内外液生物阻抗多频同步测量技术,研究多频同步激励信号的合成方法,以及信号频率、幅值参数的设计方案,并设计了配套的生物阻抗合成多频检测系统。首先通过了解细胞内外液生物阻抗谱法的测量原理,确定细胞内外液计算方程。然后研究了多频激励信号的合成方法,结合人体生物组织的电气特性与多频激励信号测量原理,设计了一种适合于人体生物阻抗测量的多频激励信号,理论计算与仿真分析结果表明,本文激励信号主谐波功率占比达到63.71%,波峰因数等于1.25,相比传统多频正弦激励方案,本文激励信号设计方案测量误差平均降低1.73%,信号信噪比提高约10dB。然后针对混频激励下生物阻抗的测量特点,设计了配套的测量系统,其中包括逻辑控制模块、多频信号发生模块、信号调理模块、数据传输模块以及上位机软件。逻辑控制模块以FPGA为载体,使用Verilog HDL语言搭建控制逻辑电路,实现对其他模块的控制。多频激励信号通过FPGA内部搭建的DDS产生,然后通过电压电流转换电路转换为恒流输出并注入人体表面。针对响应信号中存在的干扰问题和响应电压幅值微弱的特点,设计了由差分放大和信号滤波电路组成的信号调理模块,并经过模数转换器转换为数字信号传递给FPGA。为了满足阻抗测量数据的实时传输需求,设计了基于USB协议的数据传输系统,实现了测量数据由检测前端到上位机之间的实时传输。同时为了尽可能简化测量操作,在MFC框架下开发了用户图形操作界面,可便捷的实现数据保存与波形显示。实验部分,首先设计了电路模型实验,评估系统测量精度。结果表明,系统阻抗模值误差平均为2.47%,相位误差平均为0.58°,符合预期设计。最后,对10名健康志愿者细胞内外液容量进行测量,结果显示,志愿者平均体液含量为66.20%,“ECW/ICW”平均比值为65.21%,ECW与ICW分别占总体液容量TBW的39.39%与60.60%,均符合参考标准。表明了本文激励信号与系统设计方案用于人体细胞内外液容量多频同步测量的可行性与有效性。
其他文献
本文阐述了语义重复在汉英两种语言中不同的修饰作用,归纳和分析了中国英语学习者因受汉语思维的影响而易犯的两种语义重复错误类型,并提出了解决问题的建议。 This paper e
本文首先分析了我国农业再保险的现状和发展的制约因素,接着介绍了农业再保险的五种模式并分析了这些模式的优缺点,提出了倾向性的农业再保险模式,即国家指定专门再保险机构
分析泉州几种不同类型商业建筑的停车设施规划设计,指出其中存在的问题及对商业经营发展的影响。并从停车设施的位置、规模、形式、交通流线以及购物者心理与行为特征等方面
生态美育是对传统美育的转型与发展,是由传统的艺术为主扩展到覆盖科技、文化、生产实践与日常生活等生态活动的美育,因而是具有科技活动的真之美、文化活动的善之美、生产实
当前我国宪法已将生态文明纳入到“五大文明”之中,可见环境问题的重要性。但随着环境污染现象的不断加重,单纯以行政手段早已无法满足对环境侵害的救济需求。自2013年新修订
<正> 郭兰英同志在国内外是享有很高声望的表演艺术家和歌唱家。她的表演艺术和歌唱艺术深受广大人民群众喜爱。应辽宁省文化厅、高教局、中国音协辽宁分会和沈阳音乐学院邀
《伤寒论》的序文和正文中都蕴含着丰富的治未病思想,包括未病先防和已病防传2层含义,在治疗方法、遣方用药及药后调护方面都有体现,如时时顾护正气,祛邪不忘扶正,有病早治,
葛兰西在思考西方发达资本主义国家革命策略的过程中,抓住意识形态领导权问题,创制了有机知识分子概念。有机知识分子概念重在呈现一种关系,突出其"有机性",有广义和狭义之分
以重庆居住建筑典型户型为例,采用EnergyPlus软件对既有居住建筑的供暖、供冷负荷及能耗进行了模拟,分析了使用不同被动技术改造组合时供暖、供冷负荷情况。基于20 kW·h/m~2
目的 对某院使用丹参多酚酸盐治疗急性脑梗死的情况进行调研,对用药合理性和安全性进行评价。方法 采用回顾分析方法,收集了2015~2017年所在医院使用丹参多酚酸盐治疗急性脑梗