摘要：血流动力学监测能够反映心功能和血流灌注状况,是临床中不可或缺的监测手段。以热稀释法为代表的有创血流动力学监测方法因为需要进行血管插管,所以其临床应用范围受到限制。无创血流动力学监测由于具有安全无创、可连续监测、操作简单以及成本低等优势,近年来受到国内外医疗企业及临床医生的广泛关注。该文设计了一款基于心阻抗法的无创血流动力学监测系统,涵盖硬件、算法、软件设计以及性能参数评估。其中,硬件部分主要包括差分高频恒流源刺激电路、心阻抗信号采集电路以及心电信号采集电路;信号处理包括滤波、心阻抗信号校准、心电信号和心阻抗信号特征点识别。依据所采集的心阻抗与心电信号,以Nyboer胸腔圆柱模型为理论依据,计算心率(heart rate,HR)、每搏量(stroke volume,SV)、心排量(cardiac output,CO)、每搏指数(stroke index,SI)、心排指数(cardiac index,CI)和心脏收缩指数(cardiac contractility index,ICON)等血流动力学参数。经测试,该系统的硬件关键技术指标优于相关医疗器械标准的要求。该系统采集了40名志愿者的心阻抗及心电信号数据,将所计算的HR、SV、CO这3个血流动力学重要指标与德国OSYPKA Medical的ICON Core无创心排血量监测仪进行对比,其皮尔逊(Pearson)相关系数分别达到0.992(P<0.001)、0.948(P<0.001)、0.933(P<0.001),验证了该系统具有较高的准确性与可靠性。

摘要：心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing, CPET)是一种通过逐渐增加运动负荷来测量人体各项指标的方法,用以客观评价心肺储备功能和运动耐力。目前,CPET检测系统主要测量受试者的心电图、呼吸流量、氧气(O_(2))和二氧化碳(CO_(2))代谢等参数。该文介绍了一种集成了心阻抗图监测的非侵入性多参数运动心肺功能评测系统。该系统在常规CPET检测参数的基础上,增加了心阻抗图监测,用于检测人体在运动过程中的血流动力学参数变化,这有助于评估运动能力。同时,该系统采用了便携式Wi-Fi无线传输设计,扩大了其应用场景。

摘要：为了有效治疗呼吸系统疾病,设计了一款无创正压呼吸机系统,提出了系统总体结构设计,并完成硬件搭建。采用流量变化率阈值触发方式对患者呼吸状态进行识别,其中流量变化率的计算通过最小二乘法实现。同时,根据流量-时间、压力-时间特性曲线实时计算呼吸参数。此外,还搭载了4种通气模式:持续控制通气、持续气道正压通气、双水平气道正压通气和压力支持通气。最后进行参数测量精度和通气模式设置测试。结果表明,该系统提供的关键呼吸参数计算符合相关标准,同时支持4种通气模式的稳定输出,可为患者提供呼吸治疗,满足呼吸机基本功能需求。

摘要：脉搏和血氧是人体重要的生理参数,能够反映生理和病理方面的相关信息。该系统设计了一款基于柔性反射式探头和集成模拟前端AFE4490的无线脉搏波监测系统,适用于监测人体额头部位的脉搏波和血氧水平。该系统主要由反射式柔性探头、集成模拟前端AFE4490、电源模块、主控MCU和Wi-Fi模块组成。采集到的脉搏波数据经过下位机处理后,无线传输至智能手机端,并在应用软件上实时显示当前的脉搏波形、脉率和血氧水平。经过相关测试和验证,该系统能够精确检测脉搏波信号,满足可穿戴设备的需求,并具有显著的市场应用潜力。

摘要：为了评估和诊断患者的下尿路功能障碍,帮助患者进行下尿路康复训练,设计了一种准确可靠的尿动力监测及自动排尿系统。系统实现了基于导尿导管的压力传感器和称重传感器的膀胱压、腹压和尿量的信号采集电路,同时在尿动力监测的软件上实时绘制尿流率、膀胱压和腹压动态波形,并对各信号进行信号处理与分析,通过搭建模拟实验平台验证了系统性能,实验结果表明该系统稳定可靠,测量准确,满足预期的设计目标,为后续工程设计及临床应用提供支撑。