Введение 4
Глава 1. Системы измерения артериального давления 5
1.1 Артериальное давление 5
1.2 Методы измерения артериального давления 6
1.2.1 Метод Короткова 6
1.2.2 Осциллометрический метод 8
1.3 Приборы для измерения артериального давления 9
1.3.1 Механические тонометры 9
1.3.2 Электронные тонометры 9
1.4 Выводы 10
Глава 2. Разработка устройства 12
2.1 Кардиосенсор 13
2.2 Пульсоксиметр 15
2.2.1 Датчик видимого излучения 15
2.2.2 Датчик инфракрасного излучения 17
2.2.3 Комбинированный сенсор 18
2.3 Обработка и передача данных 20
2.3.1 Обработка данных 20
2.3.2 Передача данных 24
2.4 Сенсор артериального давления 26
Глава 3. Проверка метода измерений 31
Заключение 34
Список литературы 35
Приложения 36
Приложение 1 36
Приложение 2 43
Приложение 3 46
Согласно данным статистических исследований, самой распространенной причиной естественной смерти сегодня являются заболевания сердечно-сосудистой системы [1]. Заболевания сердца в настоящее время «молодеют», все чаще они поражают не только пожилых людей, но и молодое поколение. Именно поэтому приобретает актуальность профилактика и своевременная диагностика сердечных заболеваний.
Среди прочих болезней сердца одной из самых распространенных является, к примеру, гипертония. Многие люди страдают гипертонической болезнью, сопровождающейся повышением артериального давления. Для своевременной диагностики данного заболевания служит тонометр. Тонометр - медицинский диагностический прибор для измерения артериального давления, внутриглазного давления или тонического напряжения мышц [2], к основным недостаткам которого можно отнести длительность и ограниченность измерений, а также перекрытие потока крови в узлах данных измерений.
В данной работе предлагается устройство, способное регистрировать моментальное артериальное давление в любой части тела без перекрытия кровотока.
Цель работы: разработка макетного образца сенсора артериального давления.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
• создание рабочей модели кардиосенсора;
• создание рабочей модели датчика пульсоксиметра;
• построение электрической принципиальной схемы разрабатываемого устройства;
• трассировка печатных плат макетных образцов;
• проведение тестирования и отладки датчиков в режиме совместной работы;
• анализ и представление оцифрованных данных, полученных с датчиков.
Научный прогресс в области компьютерных и информационных технологий, средств коммуникации и сетей передачи данных неминуемо касается и медицинского оборудования, приборов и устройств. Любая инновация в данной сфере есть потенциально спасенная жизнь. Главной задачей автоматизации медико-биологических измерений является минимизация человеческого фактора, пагубно влияющего на процесс измерений.
Целью данной выпускной квалификационной работы была разработка макетного образца сенсора артериального давления.
Для достижения обозначенной цели, были созданы рабочие модели датчиков кардиосенсора и пульсоксиметра, была спроектирована и реализована печатная плата сенсора артериального давления, были проведены тестовые испытания разрабатываемого устройства, а также оцифрованы и интерпретированы полученные с сенсора данные.
Вместе с тем, хотелось бы отметить дальнейшие пути развития и модернизации разработанного сенсора артериального давления, а именно: создание мобильного приложения для операционных систем Android и iOS для приема и визуализации полученных данных, модернизация корпуса сенсора и входящих в него компонентов до размеров кистевого браслета, а также реализация режима работы в качестве сенсора насыщенности крови кислородом.
Таким образом, результаты данной выпускной квалификационной работы представляют большой интерес для широкого спектра задач, в первую очередь, опирающихся на исследование состояния сердечно-сосудистой системы человека и диагностики сердечных заболеваний.
