4532字开题报告生物医学工程论文开题报告示范文本——基于多生理参数的动脉硬化检测技术研究

基于多生理参数的动脉硬化检测技术研究

开幕报告

内容

一、选题背景

二.研究的目的和意义

第三，本研究涉及的主要理论

第四，本文的主要内容和研究框架

(一)本研究的主要内容

(2)本文的研究框架

五、写作大纲

六、本文的研究进展

七、读过的文学作品

一、选题背景

在现代社会，由于生活节奏加快、精神压力增大、饮食结构不合理、缺乏体育锻炼和人口迅速老龄化等因素的综合作用，心脑血管疾病的发病率、致残率和死亡率逐年上升，已成为危害人类健康的头号杀手。2014年8月8日，国家心血管疾病中心在北京发布了《2013年中国心血管疾病报告》。报告显示，心血管疾病死亡是城乡居民的第一死因，占城市居民疾病死亡的41.1%，占农村居民疾病死亡的38.7%。平均而言，每5例死亡中有2例是由于心血管疾病。中国心血管疾病的流行趋势不容乐观。心血管疾病的数量将在未来10年继续快速增长，发病率、残疾和死亡的年龄将更年轻。世界上每年至少有1700万人死于心血管疾病，中国每年有300多万人死于心血管疾病。在我国，心血管疾病的发病率一直很高，尤其是改革开放以来，它已经成为我国第一种致残和致死疾病。据统计数据，我国心血管疾病的发病年龄一般在40-50岁之间，65岁以上的发病率较高。然而，随着近年来人们生活压力的增加和生活习惯的改变，我国心血管疾病的发病年龄逐渐降低，30-40岁心血管疾病的发病率也在上升。心血管疾病已成为我国的一个主要公共卫生问题，并对我国人民的健康构成严重威胁[3]。根据临床资料，约60%的脑血管疾病是由心血管疾病引起的，而50%以上的脑血管患者同时患有心血管疾病。因此，心和脑的关系是不可分割的。心脑血管疾病统称心脑血管疾病，是指由血铜粘附、高脂血症、高血压、动脉粥样硬化等引起的心脑组织出血性或缺血性疾病。常见的心血管疾病包括冠心病、心绞痛、心肌梗塞等。常见的脑血管疾病包括脑栓塞、脑血栓等。心脑血管疾病具有发病急、病情危急、病情变化快、并发症多、死亡率和致残率高等特点。在我国，心脑血管疾病的年医疗费用非常高，给家庭和社会带来了沉重的经济负担。因此，政府、医务工作者和研究人员必须重视心脑血管疾病，寻求更经济有效的治疗方法。

二.研究的目的和意义

我们日常生活中90%以上的心脑血管疾病是由动脉硬化引起的。特别是冠心病、心脏病、脑梗塞、脑栓塞等疾病都是由心脑血管硬化、闭塞和长期动脉硬化引起的管腔狭窄引起的。因此，动脉硬化与心脑血管疾病直接相关[5]。动脉硬化是许多心脑血管疾病发生和发展的生理病理基础，也是心脑血管疾病的主要原因。如果我们能降低动脉硬化的发病率，心脑血管疾病的发病率也会大大降低。

第三，本研究涉及的主要理论

动脉硬化检测的侵入性方法主要指动脉造影术。目前，冠状动脉造影是应用最广泛的临床技术。它是诊断冠心病(冠心病)的一种常见而有效的方法。它是一种相对安全可靠的侵入性诊断技术，是诊断冠心病的“金标准”。然而，由于动脉造影术是一种侵入性操作，它需要高技术和设备条件，并且检查价格非常昂贵，这将对患者的身体造成损害。这些缺陷极大地限制了这项技术的广泛应用。更重要的是，侵入性动脉造影术只对明显管腔狭窄的动脉疾病有效，对这些疾病的早期蹄检查和诊断帮助不大。因此，仅动脉造影不足以有效提高动脉粥样硬化疾病的早期防治水平。

用于动脉硬化检测的间接方法主要是指通过血糖和血脂等生化指标或微量白蛋白尿和C反应蛋白等生物标志物或通过内皮功能测量来间接判断动脉硬化程度，反映血管病变的[6】。然而，上述生化指标水平并不总是与动脉硬化的病理过程相同，不能直接反映动脉的弹性。然而，内皮功能测量等方法并没有得到足够的前瞻性研究结果的支持。

通过直观的成像方法和成像方法如超声成像、计算机断层扫描、核磁共振成像等。可以检测到某一动脉的内膜-中层厚度、粥样斑块形成和冠状动脉韩式整合，从而在一定程度上反映动脉硬化的程度。动脉粥样硬化疾病可以通过成像方法可靠地诊断。缺点是很难发现早期病变，只有在病变较深时才能进行诊断。此外，这些成像诊断方法只能分析某一局部血管，了解某一段动脉管腔弹性功能的变化，而不能详细了解整个动脉的弹性功能。此外，上述方法需要借助强大的专业知识和昂贵的测试仪器来实施。通过分析人体的各种生理参数，人体的生理参数包含了大量的人体生理病理信息，通过分析人体的生理参数，可以得到代表动脉硬化程度的特征参数，主要指人体的血压信息、心率信息、心电图信息、脉搏信息等。目前最广泛使用的表征动脉硬化的特征参数主要是脉搏波速度和锝胺指数[7]: a .脉搏波速度(PWV)心脏将血液脉动地注入主动脉，主动脉壁产生脉搏压力波，脉搏波以一定的速度沿着血管壁传导到外周血管。通过测量脉搏波传导时间和两个动脉记录点之间的距离，可以计算脉搏波传导速度。脉搏波传导速度的无创测量需要选择两个动脉搏动点，这两个动脉搏动点应该能够接触身体表面的IJ。脉搏波传导速度通过测量两点之间的等效距离并除以两点之间的脉搏波传导时间而获得。例如，[8] 0脉搏波速度(PWV)如臂踝脉搏波速度(baPWV)的测定可通过选择胺动脉和腔静脉来测定，颈动脉股动脉脉搏波速度(cfPWV)可通过选择颈动脉和燃烧动脉来测定，臂脉搏波速度(crPWV)可通过选择颈动脉和胺动脉来测定，类似的[8]0脉搏波速度(PWV)可广泛用于长时间评估动脉壁的扩张性和硬度。脉搏波传导速度取决于血管的几何特征、动脉壁的弹性、血液密度等。由于血管几何特征和血液密度的变化相对较小，脉搏波传导速度可以反映动脉壁的弹性。测量脉搏波传导速度的电流检测器价格昂贵，检测指标单一，误差不易控制。踝臂指数(ABI)踝胺指数的测量是血管外科中最常用和最简单的检查方法。躁狂动脉压和细胞动脉压之比是通过测量前踝或后踝动脉和胺动脉的收缩压获得的，这被称为克伦特罗指数(Clenbuterol Index)。踝胺指数可用于评估下肢动脉血管的开放程度。

第四，本文的主要内容和研究框架

(一)本研究的主要内容

本文全面研究了人体生理参数的机理，建立了表征动脉硬化特征参数的计算方法，搭建了软硬件平台，建立了人体多种生理参数的采集分析系统，实现了人体生理参数的检测和动脉硬化特征参数的计算，并对计算结果进行了分析。本文的安排如下:

第一章介绍了本课题的研究背景和意义，简要介绍了国内外的研究现状，并总结了本研究的主要内容。

第二章介绍动脉硬化的基本理论，包括人体动脉系统、动脉硬化的形成机制、病理过程、不同类型、临床表现及影响因素。

第三章介绍了人体生理参数(血压、心电图、脉搏)的机理和意义，分析了表征动脉硬化的特征参数，主要包括基于血压参数计算的脉压、基于心电图和脉搏波计算的脉搏波传导速度以及基于脉搏波分析的动脉顺应性、外周阻力等心血管参数，并给出了这些参数的详细算法和流程。

第四章介绍了系统软硬件平台的设计与实现，主要包括信号采集、实时显示、信号传输和分析。

第五章给出了动脉硬化参数的检测过程和结果，并进行了分析。第六章总结全文并提出展望。

(2)本文的研究框架

本文的研究框架可以简单表达如下:

五、写作大纲

鸣谢5-6

中文摘要6-7

摘要7

1导言10-15

1.1研究背景和意义10-11

1.2国内外研究现状11-13

1.3本文的主要研究内容是13-15

动脉硬化基础理论15-22

2.1人体动脉系统介绍15-16

2.2动脉粥样硬化的形成机制16-17

2.3动脉硬化的病理过程17-18

2.4不同类型的动脉粥样硬化18-19

2.5动脉粥样硬化的临床表现19-20

2.6影响动脉粥样硬化的因素20-21

2.7本章总结21-22

3动脉硬化检测方法22-36

3.1人体生理参数介绍22-27

3.1.1血压22-23

3.1.2心电图23-26

3.1.3脉冲26-27

3.2基于血压的特征参数27-28

3.2.1脉冲压力的算法提取27-28

3.2.2脉压和动脉硬化28

3.3基于心电图和脉搏的特征参数28-32

3.3.1脉搏波速度的算法提取28

3.3.2脉搏波传导时间的算法提取28-30

3.3.3心电图波30-31的R波峰值检测

3.3.4脉搏波峰值点检测31-32

3.4基于脉冲波形分析的特征参数32-35

3.4.1脉冲信号波形32-33特征值K的影响

3.4.2动脉硬化相关参数的计算方法33-35

3.5本章概述35-36

4系统设计和实现36-48

4.1系统介绍36-37

4.2识别部分37-39

4.3信号采集部分39-43

4.4数据传输部分43

4.5信号分析第43-47节

4.6本章概述47-48

5测试结果和分析48-55

5.1脉冲压力48-50的计算过程和结果

5.2脉搏波速度50-52的计算过程和结果

5.3其他心血管参数的计算过程和结果52-54

5.4综合分析54

5.5本章总结54-55

结论55-56

参考文献56-58

作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果58-60

论文数据集60

六、本文的研究进展(略)

七、读过的主要文献

[1]巴约德·C，比利亚罗埃尔·M·T，佩雷斯·洛伦茨·约翰逊，等.动脉硬化.心血管因素[。医学-医学继续发展计划，2013，11(40):2383-2395。

马国强。人体生理信号预处理算法的研究。济南:山东大学，2012。

顾东风。心血管疾病预防的现状与展望[。中国预防医学杂志，2003，37 (2): 75-76。

虞雯，张敏，凌杰，等。心脑血管疾病知识、态度和行为综合干预163例分析[。疾病监测与控制，2012，6 (12): 737-739。

李·微生。[心血管参数检测系统的软件设计与实现。山东大学，2009。

曹帅，陈翔。便携式动脉硬化评估器[。中国医疗器械杂志，2014，(1):6-10。

李万梅，朱彤。ABI和脉搏波传导速度测定在动脉硬化早期检测中的应用。临床医学工程，2006，(8):4-5。

[8]徐平，等.用概率分布分析动脉脉搏波形——[·JJ，生理测量，2007，28(8): 803-812 .

[9][[9]奎琳·阿，摩尔·金，申明，等.发展，2014，141(7):1544-1552。

赵平良、谢琼。对动脉粥样硬化发病机制的新认识和临床实践[。中国心脏病学杂志，2008，8(1):2-4。

王波。基于脉搏波[的动脉硬化检测系统的研究与实现。北京:北京交通大学，2008。

[12]巴约德·C，比利亚罗埃尔·M·T，佩雷斯·洛伦茨·约翰逊，等.动脉硬化.心血管因素[。医学-医学继续发展计划，2013，11(40):2383-2395。

崔红朗。闭塞性动脉硬化症[。北京:人民军医出版社，2012: 9-15。

秦简。基于虚拟仪器[的血压测量仪的设计。南京:南京理工大学，2011:20-30。

杨琪。基于MSP430超低功耗单片机的便携式心电监护仪及其系统的研究。福建:福州大学，2003:10-16。

刘捷。基于GPRS的远程心电监护系统的研究与实现。上海:东华大学，2011。

[17]萨拉·姆，范登·布加德·潘杰，兰姆·何杰，等.从速度编码磁共振成像评估主动脉脉搏波速度准确性中降低时间分辨率的评价.心血管磁共振杂志，2014，16(1):1-2。

李鹏飞，冯念伦。脉搏波信号分析在动脉硬化诊断仪中的应用研究[。中国医疗设备，2010，7(3):20-23。

杨琳，张松，杨一民，等。基于复极波谷点的脉搏波特征分析[。北京生物医学工程，2008，27 (3): 229-233。

[20]斯蒂夫，博齐克，米莱索，等.脉搏波速度和中心压力评估的柔化器分析装置与物理显微镜和柔化器速度的比较[.高血压杂志，2014，32(4):873-880。

刘辉，邓昌明。脉压与心脑血管疾病及预后的关系[。重庆医药，2011，40(26)。

吴桂贤，吴兆苏，秦兰平，等。心脑血管疾病与脉压水平的研究[。《北京医学》，2001，23 (4): 202-204。

[23]卡库布，坎布，金普，科纳托，等_在一般实践中使用踝臂指数的高危患者外周动脉疾病的患病率:一项横断面研究[。Int J ClinPract，2009，63(1): 63-70。

[24]佩恩·拉，西蒙尼德·C·N，韦伯·D·J，等.从心电图测量的脉搏传导时间:逐搏血压的不可靠标志[·J]。应用生理学杂志，2006，100(1):136-141。

[25]格隆迪·米，小戈多·阿·米，比尔曼·艾尔，《成人高脂血症的治疗建议:美国心脏协会营养委员会和动脉硬化症理事会的联合声明》，[，1999年。动脉硬化，1984，4(4): 445-468。

徐辉，马莉媛，刘明波等。脉压增高高血压患者脉搏波速度，颈动脉内膜中层厚度和踝臂指数的检测[。中国循证心血管医学杂志，2014，6(6):700-703。

罗志昌，张松，杨益明。脉搏波波形特征信息的研究[[]。北京理工大学学报，1996，22 (1): 71-79。

[28]戴尼斯，克拉克，雷恩东。多重环境控制对浮游植物生长策略决定氮磷比的适应性反应[。《生态学快报》，2014，17(4):414-425。

[29]K·H·韦塞林。一种连续测量心输出量的简单装置[。ADVCardiovase Phys. 1983，5(第11部分):16-52。

罗志昌。从脉搏波计算心输出量的方法及其临床应用[。北京理工大学学报，1988，14 (2)。