心输出量是反映心脏功能的一个重要指标,在心脏病患者及危重病人的心功能监测中有很重要的应用价值。近年来许多团队针对无创心输出量测量方法进行了研究,其中生物电抗法作为一种无创、准确、易用的心输出量测量方法,展现了优异的性能。许多临床研究证明了该系统的准确性,然而目前国内目前并没有类似研究,因此本论文设计一种基于生物电抗技术的无创心输出量测量设备,主要研究内容如下:(1)设计并制作了一款无创心输出量测量设备样机。提出了基于AD5933傅里叶变换电阻抗网络分析芯片的生物电阻抗采集模块设计方案,并根据其特点设计了压控电流源、电势采集模块和信号匹配模块。配合基于ADS1198的心电模块、NRF52832 BLE蓝牙MCU、多路低噪声电源模块,组成了无创心输出量测量设备。该设备给人体注入2mA,75kHz的高频电流,基于傅里叶变换的方法获得阻抗和相位信息,实现了高精度的阻抗和电抗的同步测量。对无创心输出量测量设备的核心模块进行了性能检测,验证了其安全性和可靠性。(2)实现了心电信号和心阻抗信号特征点检测算法。该算法用于计算血流动力学参数。心电信号特征点检测算法使用加权滑动平均和高通递归滤波的方法对心电信号进行去噪,通过模板匹配实现了心电信号P、Q、R、S、T特征点的检测,各点定位误差均值小于10ms。心阻抗信号特征点检测算法使用低通滤波和相干平均法去噪,之后基于波形特征定位B,C,X特征点,使用健康志愿者的实验数据验证了各个特征点定位的准确性。(3)验证了无创心输出量测量设备的有效性和可行性。对9名健康受试者,在静息状态以及被动抬腿测试中进行心输出量连续监测,结果表明,设备可以稳定的采集阻抗和电抗信号。在静息状态计算得到的心输出量均在正常范围内,在被动抬腿测试过程中的心输出量变化趋势也符合预期的增加幅度。综上,论文设计制作的无创心输出量测量设备样机能够稳定的采集心阻抗和电抗信号,并获得心输出量等心脏功能指标,有望在临床中得到应用。为进一步进行临床上的对比实验奠定了研究基础。