Luận văn: Nghiên cứu Xử lý Tín hiệu trong Thiết bị Theo dõi Bệnh nhân

Luận văn nghiên cứu chuyên sâu về xử lý tín hiệu trong thiết bị theo dõi bệnh nhân. Phân tích, cải tiến kỹ thuật giúp nâng cao hiệu quả giám sát sức khỏe.

• Tác giả: Dương Trọng Lượng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Đức Thuận
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Xử lý thông tin & Truyền thông
• Đề tài: Xử lý tín hiệu trong thiết bị theo dõi bệnh nhân
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN
• 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN
• 1.2. CÁC CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN
• 1.3. NHỮNG TÁC DỤNG CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN
• 1.4. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN
• 1.5. CÁC THÔNG SỐ SINH HỌC CƠ BẢN CỦA BỆNH NHÂN MÀ THIẾT BỊ THEO DÕI THU NHẬN, XỬ LÝ VÀ HIỂN THỊ
• 1.6. Tín hiệu điện tim
• 1.6.1. Quá trình hình thành tín hiệu điện tim
• 1.6.2. Ghi (thụ nhận) tín hiệu điện tim
• 1.6.3. Đặc điểm của tín hiệu điện tim
• 1.6.4. Sơ đồ khối quá trình xử lý tín hiệu điện tim trong thiết bị theo dõi
• 1.7. Sơ đồ khối phần xử lý và hiển thị tín hiệu nhiệt độ của thiết bị theo dõi bệnh nhân
• 1.8. Giới thiệu chung về hệ hô hấp của người
• 1.9. Phương pháp đo nhịp thở
• 1.10. Sơ đồ khối quá trình xử lý tín hiệu thở trong thiết bị theo dõi bệnh nhân
• 1.11. Giới thiệu chung
• 1.12. Sự hình thành huyết áp
• 1.13. Các nhân tố ảnh hưởng đến huyết áp
• 1.14. Phương pháp đo huyết áp
• 1.15. Sơ đồ khối quá trình xử lý tín hiệu NIBP (huyết áp không xâm nhập) của thiết bị theo dõi bệnh nhân
• 1.16. Độ bão hòa oxy trong máu
• 2. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ BÃO HÒA OXY TRONG MÁU
• 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• 2.2. Quá trình oxy hóa và khử oxy hóa trong cơ thể người
• 2.3. Hypoxia và hypoxaemia
• 2.4. Áp suất thành phần. SpO2 và SaO2
• 2.5. ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN PHÂN TÁCH OXYHEMOGLOBIN. TÁC DỤNG CỦA PHÉP ĐO NỒNG ĐỘ OXY TRONG MÁU SpO2
• 3. CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY DẠNG XUNG
• 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• 3.2. NGUYÊN LÝ CỦA PHÉP ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY KHÔNG CAN THIỆP PULSE OXYMETER
• 3.2.1. Định luật Lambert-Beer về sự hấp thụ ánh sáng
• 3.2.2. Quan hệ giữa hệ số hấp thụ của HbO2 và Hb với bước sóng ánh sáng
• 3.2.3. Nguyên lý của phép đo độ bão hòa oxy
• 3.2.4. Đường cong hiệu chỉnh của các thiết bị đo độ bão hòa oxy dạng xung
• 3.3. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA THIẾT BỊ ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY KHÔNG CAN THIỆP PULSE OXMETER
• 3.3.1. Khối định thời gian
• 3.3.2. Khối tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
• 3.3.3. Lọc thông thấp
• 3.3.4. Khối chuyển đổi dòng thành áp
• 3.3.5. Khối giữ và lấy mẫu
• 3.3.6. Lọc thông dải
• 3.4. KHẢO SÁT MÔ HÌNH HỆ THỐNG THU NHẬN VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU CẢI TIẾN Ở TRONG THIẾT BỊ ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY DẠNG XUNG
• 3.4.1. Giới thiệu về mô hình hệ thống
• 3.4.2. Chức năng của các khối trong mô hình
• 4. CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HIỂN THỊ TÍN HIỆU SpO2 TRÊN MÁY TÍNH
• 4.1. KHẢO SÁT DỮ LIỆU TỪ ĐẦU RA CỦA BỘ VI XỬ LÝ TỚI MÁY TÍNH THÔNG THIẾT BỊ ĐO TÍN HIỆU SPO2
• 4.1.1. Giao thức truyền và tổ chức dữ liệu (Phiên bản giao thức 1)
• 4.1.2. Dạng dữ liệu thu được thông qua cổng COM trên Card thụ nhận và xử lý dữ liệu đầu vào
• 4.2. CHƯƠNG TRÌNH HIỂN THỊ TÍN HIỆU SpO2 TRÊN MÁY TÍNH
• 4.2.1. Ví dụ một đoạn chương trình nguồn hiển thị tín hiệu SpO2 trên máy tính
• 4.2.2. Giao diện của chương trình trên máy tính
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Xử Lý Tín Hiệu Trong Thiết Bị Theo Dõi

Bài viết này tập trung vào việc xử lý tín hiệu trong thiết bị theo dõi bệnh nhân, một lĩnh vực quan trọng của kỹ thuật y sinh. Thiết bị theo dõi bệnh nhân thu thập các tín hiệu sinh học khác nhau, chẳng hạn như tín hiệu điện tim (ECG), tín hiệu huyết áp, tín hiệu SpO2 và tín hiệu hô hấp. Các tín hiệu này sau đó được xử lý để trích xuất thông tin hữu ích về tình trạng sinh lý của bệnh nhân. Mục tiêu cuối cùng là cung cấp cho các bác sĩ những dữ liệu chính xác và kịp thời để đưa ra quyết định điều trị tốt nhất. Việc xử lý tín hiệu hiệu quả đòi hỏi các thuật toán phức tạp để lọc nhiễu, phân tích tín hiệu và nhận dạng mẫu. Các kỹ thuật này có thể bao gồm phân tích miền thời gian, phân tích miền tần số và phân tích wavelet. Theo [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng], "Toàn bộ nội dung được viết dựa trên kết quả nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Đức Thuận". Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu độc lập và hướng dẫn chuyên môn trong lĩnh vực này. Nghiên cứu khoa học xử lý tín hiệu trong y tế đóng vai trò then chốt trong việc cải thiện chất lượng chăm sóc bệnh nhân và cứu sống. Ứng dụng của xử lý tín hiệu trong y tế ngày càng trở nên phổ biến và quan trọng, góp phần nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Của Thiết Bị Theo Dõi Bệnh Nhân

Sự phát triển của thiết bị theo dõi bệnh nhân là một quá trình tiến hóa liên tục, từ các thiết bị đơn giản ban đầu đến các hệ thống phức tạp đa chức năng ngày nay. Các thiết bị ban đầu chủ yếu tập trung vào việc theo dõi một vài thông số sinh lý cơ bản, chẳng hạn như nhịp tim và huyết áp. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ, các thiết bị hiện đại có thể theo dõi nhiều thông số cùng một lúc, bao gồm tín hiệu điện tim (ECG), tín hiệu điện não (EEG), tín hiệu điện cơ (EMG), tín hiệu huyết áp, tín hiệu SpO2 và nhiều thông số khác. Sự phát triển này đã mang lại những lợi ích to lớn cho việc chăm sóc bệnh nhân, cho phép các bác sĩ theo dõi tình trạng của bệnh nhân một cách toàn diện và đưa ra quyết định điều trị kịp thời và chính xác hơn. Sự ra đời của máy theo dõi bệnh nhân đa thông số đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lịch sử phát triển của thiết bị theo dõi bệnh nhân.

1.2. Các Chức Năng Cơ Bản Của Thiết Bị Theo Dõi Bệnh Nhân

Thiết bị theo dõi bệnh nhân hiện đại được trang bị nhiều chức năng khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của việc chăm sóc bệnh nhân. Các chức năng cơ bản bao gồm: thu thập tín hiệu sinh học, xử lý tín hiệu sinh học để trích xuất thông tin hữu ích, hiển thị dữ liệu một cách rõ ràng và dễ hiểu, cảnh báo khi các thông số sinh lý vượt quá giới hạn cho phép và lưu trữ dữ liệu để theo dõi xu hướng và đánh giá hiệu quả điều trị. Ngoài ra, một số thiết bị còn có khả năng kết nối với mạng để truyền dữ liệu đến các hệ thống quản lý thông tin bệnh viện, cho phép các bác sĩ theo dõi tình trạng của bệnh nhân từ xa và đưa ra quyết định điều trị nhanh chóng hơn. Thiết bị theo dõi bệnh nhân đóng vai trò quan trọng trong việc đo lường và giám sát sinh tồn.

II. Thách Thức Trong Nghiên Cứu Xử Lý Tín Hiệu Y Tế Hiện Nay

Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể, việc xử lý tín hiệu y tế vẫn còn đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là sự hiện diện của nhiễu tín hiệu. Các tín hiệu sinh học thường bị ảnh hưởng bởi các nguồn nhiễu khác nhau, chẳng hạn như nhiễu điện, nhiễu cơ và nhiễu sinh lý. Việc khử nhiễu tín hiệu là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của thông tin được trích xuất. Thách thức khác là sự biến đổi lớn giữa các bệnh nhân và trong cùng một bệnh nhân theo thời gian. Các tín hiệu sinh học có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như tuổi tác, giới tính, tình trạng sức khỏe và hoạt động thể chất. Việc phát triển các thuật toán xử lý tín hiệu có khả năng thích ứng với sự biến đổi này là rất quan trọng để đảm bảo tính tin cậy của kết quả. Theo [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng], "Mọi thông tin và số liệu tham khảo đều được trích dẫn đầy đủ nguồn và sử dụng đúng luật bản quyền quy định". Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của tính chính trực trong nghiên cứu. Bài toán khử nhiễu tín hiệu vẫn còn là một thách thức lớn trong lĩnh vực này.

2.1. Vấn Đề Khử Nhiễu Tín Hiệu Trong Tín Hiệu Sinh Học

Nhiễu tín hiệu là một vấn đề phổ biến trong xử lý tín hiệu sinh học. Các nguồn nhiễu có thể bao gồm nhiễu điện từ từ môi trường xung quanh, nhiễu cơ do chuyển động của bệnh nhân và nhiễu sinh lý do các hoạt động khác trong cơ thể. Việc khử nhiễu tín hiệu là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của thông tin được trích xuất từ các tín hiệu sinh học. Có nhiều kỹ thuật lọc tín hiệu số khác nhau có thể được sử dụng để khử nhiễu, chẳng hạn như bộ lọc trung bình, bộ lọc Kalman và bộ lọc wavelet. Lựa chọn kỹ thuật lọc phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của tín hiệu và nguồn nhiễu.

2.2. Sự Biến Đổi Của Tín Hiệu Điện Tim ECG Theo Thời Gian

Tín hiệu điện tim (ECG) có thể thay đổi đáng kể theo thời gian do nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như thay đổi trong nhịp tim, hoạt động thể chất và trạng thái cảm xúc. Việc theo dõi sự thay đổi này là rất quan trọng để phát hiện các bất thường và đưa ra quyết định điều trị kịp thời. Các kỹ thuật phân tích tín hiệu như phân tích miền thời gian và phân tích miền tần số có thể được sử dụng để theo dõi sự thay đổi của tín hiệu ECG theo thời gian. Việc nhận dạng mẫu tín hiệu bất thường cũng đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán bệnh tim.

III. Phương Pháp Lọc Tín Hiệu Số Hiện Đại Trong Y Học

Để giải quyết các thách thức trong xử lý tín hiệu y tế, nhiều phương pháp lọc tín hiệu số hiện đại đã được phát triển. Các phương pháp này bao gồm bộ lọc thích nghi, bộ lọc wavelet và bộ lọc dựa trên học máy. Bộ lọc thích nghi có khả năng tự động điều chỉnh các thông số của mình để thích ứng với sự thay đổi của tín hiệu và nhiễu. Bộ lọc wavelet có khả năng phân tích tín hiệu ở nhiều mức độ phân giải khác nhau, cho phép phát hiện các đặc điểm quan trọng trong tín hiệu. Bộ lọc dựa trên học máy sử dụng các thuật toán học máy để học cách lọc nhiễu và trích xuất thông tin từ tín hiệu. Các phương pháp này đã cho thấy những kết quả đầy hứa hẹn trong việc cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của xử lý tín hiệu y tế.

3.1. Ưu Điểm Của Bộ Lọc Wavelet Trong Phân Tích Tín Hiệu Y Tế

Bộ lọc wavelet cung cấp một số ưu điểm so với các phương pháp phân tích tín hiệu truyền thống, đặc biệt là trong việc phân tích tín hiệu y tế không ổn định và có chứa nhiễu. Phân tích wavelet cho phép phân tích tín hiệu ở nhiều mức độ phân giải khác nhau, cho phép phát hiện các đặc điểm quan trọng trong tín hiệu mà có thể bị bỏ qua bởi các phương pháp khác. Ngoài ra, bộ lọc wavelet có khả năng khử nhiễu hiệu quả, giúp cải thiện độ chính xác của thông tin được trích xuất.

3.2. Ứng Dụng Học Máy Trong Xử Lý Tín Hiệu Điện Tim ECG

Học máy đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong xử lý tín hiệu điện tim (ECG). Các thuật toán học máy có thể được sử dụng để tự động phát hiện các bất thường trong tín hiệu ECG, chẳng hạn như loạn nhịp tim và thiếu máu cơ tim. Ngoài ra, học máy cũng có thể được sử dụng để phân loại các loại tín hiệu ECG khác nhau, cho phép các bác sĩ chẩn đoán bệnh tim một cách nhanh chóng và chính xác hơn. Nhận dạng mẫu tín hiệu ECG bằng học máy đang trở thành một công cụ quan trọng trong chẩn đoán.

IV. Ứng Dụng Xử Lý Tín Hiệu Sinh Học Đo Độ Bão Hòa Oxy

Một ứng dụng quan trọng của xử lý tín hiệu sinh học là đo độ bão hòa oxy trong máu (SpO2) bằng phương pháp xung oximeter. Phương pháp này dựa trên nguyên lý quang phổ, sử dụng ánh sáng ở hai bước sóng khác nhau để đo lượng oxyhemoglobin (HbO2) và deoxyhemoglobin (Hb) trong máu. Tín hiệu thu được từ oximeter sau đó được xử lý để tính toán độ bão hòa oxy (SpO2). Độ bão hòa oxy là một thông số quan trọng để đánh giá chức năng hô hấp của bệnh nhân. Theo [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng], chương 2 và 3 trình bày chi tiết về tổng quan về độ bão hòa oxy trong máu và phương pháp đo độ bão hòa oxy dạng xung. Điều này cho thấy sự quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp đo SpO2 chính xác và tin cậy.

4.1. Nguyên Lý Đo Độ Bão Hòa Oxy Bằng Xung Oximeter

Xung oximeter hoạt động bằng cách chiếu ánh sáng qua một vùng mô, thường là ngón tay hoặc dái tai, và đo lượng ánh sáng được hấp thụ bởi máu. Lượng ánh sáng được hấp thụ phụ thuộc vào nồng độ của HbO2 và Hb trong máu. Bằng cách đo lượng ánh sáng được hấp thụ ở hai bước sóng khác nhau, có thể tính toán tỷ lệ của HbO2 so với tổng lượng hemoglobin, từ đó suy ra độ bão hòa oxy. Định luật Lambert-Beer đóng vai trò quan trọng trong nguyên lý này.

4.2. Sơ Đồ Khối Của Thiết Bị Đo Độ Bão Hòa Oxy

Thiết bị đo độ bão hòa oxy bao gồm các khối chính sau: nguồn sáng (thường là hai đèn LED phát ánh sáng đỏ và hồng ngoại), cảm biến ánh sáng, mạch xử lý tín hiệu và mạch hiển thị. Nguồn sáng phát ánh sáng qua mô, cảm biến ánh sáng đo lượng ánh sáng truyền qua, mạch xử lý tín hiệu khuếch đại, lọc và tính toán độ bão hòa oxy, và mạch hiển thị hiển thị kết quả. Sơ đồ khối chi tiết có thể tham khảo trong [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng].

V. Xây Dựng Phần Mềm Hiển Thị Tín Hiệu SpO2 Trên Máy Tính

Để theo dõi và phân tích dữ liệu SpO2 một cách hiệu quả, việc xây dựng phần mềm hiển thị tín hiệu SpO2 trên máy tính là rất quan trọng. Phần mềm này có thể được sử dụng để hiển thị tín hiệu SpO2 theo thời gian thực, lưu trữ dữ liệu để phân tích sau này và cảnh báo khi độ bão hòa oxy vượt quá giới hạn cho phép. Phần mềm cũng có thể cung cấp các công cụ phân tích tín hiệu để giúp các bác sĩ xác định các xu hướng và bất thường trong tín hiệu SpO2. Theo [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng], chương 4 trình bày chi tiết về việc xây dựng chương trình hiển thị tín hiệu SpO2 trên máy tính.

5.1. Giao Thức Truyền Dữ Liệu Từ Thiết Bị Đo SpO2 Đến Máy Tính

Để truyền dữ liệu từ thiết bị đo SpO2 đến máy tính, cần phải thiết lập một giao thức truyền dữ liệu. Giao thức này xác định định dạng dữ liệu, tốc độ truyền dữ liệu và các thủ tục kiểm soát lỗi. Một giao thức phổ biến là giao thức serial (RS-232), nhưng các giao thức khác như USB và Bluetooth cũng có thể được sử dụng. Giao thức truyền và cách tổ chức dữ liệu được mô tả chi tiết trong [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng].

5.2. Thiết Kế Giao Diện Người Dùng Cho Phần Mềm Hiển Thị SpO2

Giao diện người dùng của phần mềm hiển thị SpO2 cần được thiết kế sao cho dễ sử dụng và cung cấp thông tin rõ ràng và dễ hiểu. Giao diện nên bao gồm các thành phần sau: biểu đồ hiển thị tín hiệu SpO2 theo thời gian thực, hiển thị số độ bão hòa oxy hiện tại, hiển thị các giá trị tối đa và tối thiểu của SpO2 và các nút điều khiển để bắt đầu/dừng thu thập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu và phân tích tín hiệu. Giao diện chương trình có thể tham khảo trong [Luận văn thạc sĩ khoa học của Dương Trọng Lượng].

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Xử Lý Tín Hiệu Tương Lai

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực xử lý tín hiệu cho thiết bị theo dõi bệnh nhân tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe. Các hướng phát triển tương lai bao gồm việc phát triển các thuật toán xử lý tín hiệu thông minh hơn, có khả năng thích ứng với sự thay đổi của tín hiệu và nhiễu, phát triển các thiết bị nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng hơn, và tích hợp các thiết bị theo dõi bệnh nhân với các hệ thống quản lý thông tin bệnh viện. Ngoài ra, việc nghiên cứu các ứng dụng mới của xử lý tín hiệu trong y tế, chẳng hạn như phân tích tín hiệu để dự đoán các biến chứng và tối ưu hóa điều trị, cũng là một hướng phát triển quan trọng. Việc kết hợp xử lý tín hiệu sinh học với trí tuệ nhân tạo (AI) hứa hẹn mang lại những đột phá lớn trong lĩnh vực y tế.

6.1. Tích Hợp Trí Tuệ Nhân Tạo AI Vào Thiết Bị Theo Dõi Bệnh Nhân

Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) vào thiết bị theo dõi bệnh nhân có thể mang lại những lợi ích to lớn. Các thuật toán AI có thể được sử dụng để tự động phát hiện các bất thường trong tín hiệu sinh học, dự đoán các biến chứng và đưa ra các khuyến nghị điều trị. Ví dụ, AI có thể được sử dụng để phân tích tín hiệu điện tim (ECG) để phát hiện sớm các dấu hiệu của thiếu máu cơ tim hoặc loạn nhịp tim. Việc sử dụng AI có thể giúp các bác sĩ đưa ra quyết định điều trị nhanh chóng và chính xác hơn, cải thiện kết quả cho bệnh nhân.

6.2. Phát Triển Các Thiết Bị Theo Dõi Không Xâm Lấn Tiện Lợi Hơn

Một hướng phát triển quan trọng khác là phát triển các thiết bị theo dõi bệnh nhân không xâm lấn, tiện lợi hơn. Các thiết bị này có thể được sử dụng để theo dõi bệnh nhân tại nhà, giúp giảm chi phí chăm sóc sức khỏe và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Ví dụ, các cảm biến đeo được có thể được sử dụng để theo dõi liên tục tín hiệu điện tim (ECG), tín hiệu huyết áp và độ bão hòa oxy trong máu. Các thiết bị này có thể truyền dữ liệu đến điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng, cho phép bệnh nhân và bác sĩ theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân một cách dễ dàng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC ĐẢO TẠO TRUONG BAI HOC BACH KHOA HA NOT LUAN VAN THAC Si KHOA HOC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG THIẾT BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN & TRUYEN THONG MA SO: DUONG TRONG LUG: Người hướng dẫn khoa hục: PGS. NGUVEN BUC THUAN TẢ NỘI 2006 BẢN CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội đung đã được để cập trong luận văn được viết đựa trên kết quả nghiên cứu của bản thân đưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Đức Thuận. Moi thông tin và số liệu tham khảo đêu được trích dẫn đây đú nguồn vả sử dụng đúng luật bán quyển quy định.

Tôi xm chịu trách nhiệm về nội dung của cudn luận văn. Học viên DƯƠNG TRỌNG LƯỢNG MỤC LỤC Trang LỠI NÓI ĐẦU. GIỚI THIELI CHƯNG VE THIET BỊ THEO DÕI BỆNH NHÂN.ỊCH SỬ PHÁT TRIỄN CỦA THIẾT BỊ THEO DỐI BENH NHÂN. CÁC CHÚC NĂNG CỦA THIẾT BỊ THEO DỐI BỆNH NHÂN.

NHỮNG TÁC DỰNG CƠ BAN CUA THIET BI THEO DOI BENH NHAN. SỞ ĐÔ KHÔI TONG QUAT CUA TIIRT BI THRO DOT BENTI NITAN. CÁC THÔNG SỐ SINH HỌC CƠ BẢN CỦA BỆNH NHÂN MÃ THIẾT BỊ THEO DOI THU NHAN, XU LY VA HIEN THI. Tín hiệu điện tim.

Quá trình hình thành tin biệu điện tim. Ghi (thụ nhận) tín hiệu điện tim. Đặc điểm của tín hiệu điện lừa.4, Sơ dễ khối quả trinh x1 Ip tin higu dién tim trong thiét bị theo 1. Giới thiệu chung - - 1 1.

Thực hiện phép âu hợp lý 19 1. Sơ đồ khỏi phần xử lý và hiển thị tín hiệu nhiệt độ của thiết bị theo dõi bệnh nhân. Nhập tha - 20 SaO2 Saturation of oxy D6 bio héa oxy SpQ2 Saturation of peripheral oxy Độ bão hóa oxy trong máu đo ở vùng, ngoại biển Right am Tay phat Right Leg Chân phải Respiration 1Iô hập ‘Temperature Nhiệt độ 4. Giao thức truyền và cách tổ chúc dữ liệu (Phiên bản giao thức 3 68 4.

Dạng đữ liệu thu được thông qua công COM tr Card thụ nhận và xử lý dữ liều dầu vào. ens ee ee OD 4.2, CHUONG TRINH HIEN THI TLS HIEU SPO2 TREN MAY TINH. ác cà cành nà nen nhớ Hee Tl 4. Vi dụ một đoạn chương trình nguồn hiển thị tin hiệu SpÕ2 trên may tinh.

Giao diện của chương trình trên máy tính.78 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGII.àc cà c8 TÀI LIỆU THAM KHẢO. cọc he cea ane BA DANH MỤC CÁC HỈNH VẼ, ĐỒ THỊ Tĩnh 1. Sơ đỗ khôi Lổng quát của thiết bị theo dõi bệnh nhân. Dạng tín hiệu điện tim chuẩn.

Quả trình thu tín hiệu điện tim thông qua các đạo trình Dithoven. vị trí các điện cực đặt ở vai và phía trên đủi Tình 1. Quả trình thụ tín hiệu điện tion hông qua các đạo trình trước tim Hinh 1. So dé khéi quả trình xử lý tin hiệu điện tìm trong thiét bi theo dõi bệnh nhân.

Mạch tuyến tính hóa cho điện trở nhiệt. Sơ đỗ khối phẩn xử lý và hiển thị tín hiệu nhưệt độ Hình 1. Sơ đề hệ thống hô hắp của người. Nguyên lý đo trở kháng phổi.

Nguyên lý của phương pháp đo trở kháng phổi (hai điện cực) Hinh 1. Sơ đỏ khối quá trình xử lý tín hiệu thổ trong thiết bị theo dõi bệnh nhân Hình 1. Tự động do huyết áp sử dụng phương pháp Korotkotf. Mô hình do huyết áp sử dụng phương pháp dao động ké Linh 1.

So dé khéi quả trình xử lý tin hiệu NIBP của thiết bị theo đối bệnh nhân. Câu trúc hóa học oda Hemoglobin Hình 32. Đồ thị dường cong bão hòa oxy của myoglobm va hemoglubin, Hình 2. Đường đặc tuyến phan tach HbO2 chuẩn Tĩnh 2.

Hiện tượng dịch chuyên sang, trải cúa đường đạc tuyến Tình 3. Hiện lượng dịch chuyển seng phải của đường đặc tuyên Hinh 3. Minh họa việc tính độ hếp thụ ánh sang bang dịnh luật Lambert Beer 4. Giao thức truyền và cách tổ chúc dữ liệu (Phiên bản giao thức 3 68 4.

Dạng đữ liệu thu được thông qua công COM tr Card thụ nhận và xử lý dữ liều dầu vào. ens ee ee OD 4.2, CHUONG TRINH HIEN THI TLS HIEU SPO2 TREN MAY TINH. ác cà cành nà nen nhớ Hee Tl 4. Vi dụ một đoạn chương trình nguồn hiển thị tin hiệu SpÕ2 trên may tinh.

Giao diện của chương trình trên máy tính.78 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGII.àc cà c8 TÀI LIỆU THAM KHẢO. cọc he cea ane BA 1. Giới thiệu chung về hệ hô hấp của người. Phương pháp ấo nhịp th,.

Sơ đồ khối quả trình xử Jð tin biệu thé trong thiét bj theo đổi bệnh nhân. Giới thiệu chưng. Sự hình thành huyết áp. Các nhân tổ ảnh hường đến huyết áp.

Phương pháp đo huyệt áp, 2 16. So đồ khối quá trình xứ lý ln hiệu NIHP( loết áp không xâm nhập) của thiết bị theo dõi bệnh nhân.6, Độ bão hòa oxy trong mau ee eee e e ee BO CHUONG IL TONG QUAN VE ĐỘ BAO HOA OXY TRONG MAU31 2.L GIỚI TIIỆU CHUNG - - 31 2. Quá trình oxy hỏa vá khử oxy khóa trong cơ th người. estes cterssseeee en SS 2.

Hypoxia va hypoxaemia 35 2. Ấp suất thành phần. SPO2 VA SaQ? 35 2.4, DUONG DAC TUYEN PHAN TÁCH OXYHEMOGLOBIN. TAC DUNG CUA PHEP DO NONG DO OXY TRONG MAU SPO2 42 CHUONG TI.

PHUONG PHAP PO BO RAO HOA OXY DAKG XUNG 46 3. GIỚI THIỆU CHUNG. "¬ ete ene ceases eee ee 4G DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT Viết tắt “Tiếng anh “Nghĩa AD Analog to Digital Chuyển dỏi tương tự - số AV AtrioVentricular Nhĩ thất của tìm. Bp Blood Pressure Tiuyết áp máu.

cb Coban Nguyễn tử Coban CRT Cathode ray Lube Tên chân không COSHH Carboxysulthomoglobin La dang protein mang khí CO và Sulfua Collb Carboxylemoglobin La dang protein mang khi CO BCG Blectrocardiogram Diện tìm đỗ Field Effective Transistor Transistor trong. Ab Hemoglobin Mot dang protein trong mau HbO2 Oxyhemoglobin Protem két hyp voi oxy Wong mau UR TleartRate Nhip tim TBP Invasive Blood Pressure Phép đo huyết áp xâm nhập IR Infrared Hồng ngoại TA Tefl. Arm Tay trái LL Left Leg Chân trái Leb Liquid Crystal Display Hiển thị tinh thé long Mb Myoglobin Dạng protein mang oxy của cơ Meth Methemoglobin Hemoglobin không kết hợp với oxy trong mau NiBP Non Invasive Blood Pressure Phép do huyết áp không xâm nhập PQ2 Partial Pressure of oxygen. Ap suat riêng phần của oxy Tĩnh 3.2: Phể háp thụ của 1Tb và IIbQ2 (ở điểm giao nhau thì bước séng hấp thụ bởi hai đạng phân tử lả như nhat), Hinh 3.

Tin hiệu nhận được khi tuyển ảnh sáng qua đầu ngón lay. Thành phần tín hiệu xung nhịp a.c thủ dược khi ánh sảng truyền qua máu động mạch ở dầu ngón tay. Dường cong hiệu chính thé hiện môi quan hệ giữa tí số R. và độ bão hỏa oxy trong máu của bệnh nhân Hinh 3.

Sa dé khéi cũa thiết bị đo độ báo hòa oxy không can thiệp. clu do dé bao hoa oxy trong mau Hình 3. Sơ dé mach định thời gian tạo ra tần sé phat sang cho 2 diode. Dồ thị thời gian của các xung được tạo ra từ mạch định thời gian.

Su dé mach chuyén déi dong - ap. Mạch giữ và lây mẫu. Mồ hình hệ thống thu nhận và xứ lý dữ liệu ở trong thiết bi do 48 bão hòa oxy đang xung cải tiến. Sơ đỗ cáo khối nhỏ của khôi tính loán hồi quy tuyéu tinh, Hinh 3.

Đề thì mình họa lập các đữ liệu điểm được xử dụng để tìm hệ số góc phủ hợp ứng với đường thing phủ hợp nhất. Mô hình định nghĩa các byte trong phiên phân giao thức 2. Lam để thuật toán của chương trình hiển thị tin hiệu SpO2 trên máy tính Hình 4. Giao diện chung của chượng trình.

Giao diện của Menu “chương trình” Tĩnh 4. Giao điện của Men “chọn bệnh nhân” Tỉnh 4. Giao điện của Menu “chữnh tốc đệ” Hình 47. Giao điện của Menu “trợ giúp” Tĩnh 3.2: Phể háp thụ của 1Tb và IIbQ2 (ở điểm giao nhau thì bước séng hấp thụ bởi hai đạng phân tử lả như nhat), Hinh 3.

Tin hiệu nhận được khi tuyển ảnh sáng qua đầu ngón lay. Thành phần tín hiệu xung nhịp a.c thủ dược khi ánh sảng truyền qua máu động mạch ở dầu ngón tay. Dường cong hiệu chính thé hiện môi quan hệ giữa tí số R. và độ bão hỏa oxy trong máu của bệnh nhân Hinh 3.

Sa dé khéi cũa thiết bị đo độ báo hòa oxy không can thiệp. clu do dé bao hoa oxy trong mau Hình 3. Sơ dé mach định thời gian tạo ra tần sé phat sang cho 2 diode. Dồ thị thời gian của các xung được tạo ra từ mạch định thời gian.

Su dé mach chuyén déi dong - ap. Mạch giữ và lây mẫu. Mồ hình hệ thống thu nhận và xứ lý dữ liệu ở trong thiết bi do 48 bão hòa oxy đang xung cải tiến. Sơ đỗ cáo khối nhỏ của khôi tính loán hồi quy tuyéu tinh, Hinh 3.

Đề thì mình họa lập các đữ liệu điểm được xử dụng để tìm hệ số góc phủ hợp ứng với đường thing phủ hợp nhất. Mô hình định nghĩa các byte trong phiên phân giao thức 2. Lam để thuật toán của chương trình hiển thị tin hiệu SpO2 trên máy tính Hình 4. Giao diện chung của chượng trình.

Giao diện của Menu “chương trình” Tĩnh 4. Giao điện của Men “chọn bệnh nhân” Tỉnh 4. Giao điện của Menu “chữnh tốc đệ” Hình 47. Giao điện của Menu “trợ giúp” 3.

NGUYÊN LÝ CỦA PHÉP ĐÓ ĐỘ BÃO HÒA OXY KHÔNG CAN THIỆP PULSE OXYMETER. Định luật Lambert-Beer về sự hap thy anh sang 4? 3. Quan hệ giữa hệ sỏ hấp tua của HbO2 và HD với bước sing ang ". Nguyên lý của phép do độ bão hòa oxy.

Dường cong hiệu chỉnh của các thiết bị đo độ bão hòa oxy dạng xưng. 80 DO KHOI CUA THHÉT BI DO DO BAO HOA OXY KHOKG CAN THIBP PULSE OXMETER. Khôi định thời giam. Khôi tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại.

Trọc thông thấp. Khổi chuyển dỗi dòng thánh áp. Khổi giữ vá lây mẫu. tì nen Heo re 58 3.7, Loc théng dai.4, KHAO SAT MO HINH HE THONG THU NHAN VA XU LY DU LIEU CẢI “TIỀN Ở TRƠNG THIFT BEBO PO BAG HOA OXY DANG XUNG 59 3.

Giới thiệu tô hình hệ dãi te ce SD 3.Chức năng của các khối trong mô hình.c:xsc: 62 CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HIẾN THỊ TỈN HIỆU 8PO2 TRÊN MAY TINIL 67 AL. KITAO SAT DU LRU TU DAU RA CUA BO VIXU LY TOI MAN TINIT THIÊN TIỊ CÚA TIIẾT BỊ ĐO TÍN HIỆU SPO2 67 4. Giao thire truyền và tế chức dữ liệu (Phiên ban giao thức 1).

€7 SaO2 Saturation of oxy D6 bio héa oxy SpQ2 Saturation of peripheral oxy Độ bão hóa oxy trong máu đo ở vùng, ngoại biển Right am Tay phat Right Leg Chân phải Respiration 1Iô hập ‘Temperature Nhiệt độ 3. NGUYÊN LÝ CỦA PHÉP ĐÓ ĐỘ BÃO HÒA OXY KHÔNG CAN THIỆP PULSE OXYMETER.