基于多元线性回归的血氧检测仪的研究与设计

更新时间：2020-03-24 10:01:33 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：血氧检测仪 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(1) 举报

资料介绍

传统的血氧检测方法为近红外光谱血氧检测法。该方法属于无创血氧检测一种。相对于有创血氧检测方法，近红外光谱血氧检测法具有实时、快速、无创、连续测量的优点，但其准确性不及有创血氧检测高。在对血氧浓度进行计算时，需要先进行除法运算求得比率R值，再代入公式，计算误差不断积累，导致计算结果的偏差不断增大，对测量的准确性有一定的影响。为提高传统近红外光谱血氧测试法的准确性，研发和设计了一套无创血氧检测软硬件系统。本文采用连续波血氧测量技术中的透射式方法、光电容积脉搏波描记法和双波长检测技术。对传统的一元线性血氧计算公式进行改进，提出了基于多元线性回归的血氧饱和度计算公式。选用血氧集成前端 AFE4490和超低功耗单片机MSP430搭建了一套硬件系统。用Visual C＃设计了一套软件系统。完成了一套基于多元线性回归的软硬件检测系统的开发设计。

本研究通过先标定后验证的方式对本系统进行分析评价。为了对比本文提出的多元线性回归方法和传统常规方法的优劣，本文采用血氧模拟仪Prosim8进行标定，不仅对多元线性回归的方程进行标定，也标定了常规一元线性方程。并用F检验对两种方程建模进行检验。常规方程的F检验量1356.489大于F0.05（1,45）的查表数值4.06（P＜0.05），多元方程的F检验量332.33大于F0.05（6,40）的查表数值3.77（P＜0.05）。表明在0.05的检验水准上，认为两方程的应变量 SpO2与各自自变量之间存在线性关系，方程有统计学意义。在方程有意义的基础上，再用校正决定系数和残差平方和对两个方程模型的优劣进行评价。多元线性回归方程的校正决定系数0.9552大于常规一元线性方程的校正决定系数0.9354。多元线性回归方程的残差平方和266.2334小于常规一元线性方程的残差平方和434.6835。可见多元线性回归方程比常规一元线性方程拟合程度更好。接下来进行实验验证，用同一个血氧参考信号，在同一套硬件系统和同一个软件系统的平台上，同时计算和显示两种方法所获得血氧数据，进行对比。这样就排除了信号输入、硬件系统等不同等引入的误差。血氧结果数值的准确性仅跟计算方法相关。本文用曲线、均方根值和残差进行对比评价。多元算法的血氧饱和度曲线比常规算法的曲线更...