组成图示
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传感器类型
其他（PVDF压电脉搏波形传感器）
检测对象
脉搏波形（pulse waveform）、心输出量（CO）、每搏输出量（SV）、系统性动脉顺应性（SAC）、总外周阻力（TPR）；样品基质：人体外周动脉（桡动脉）非侵入脉搏信号
检测原理
外周动脉搏动使局部血管压力与容积发生周期性变化。平压式传感器轻压桡动脉等外周动脉，PVDF压电薄膜受压后通过压电效应产生与脉搏压力变化相关的电荷或电压信号。该微弱信号经内置滤波与放大电路调理后，由ARM核心板采集并提取脉搏波形特征，如收缩压、舒张压、拐点、重搏切迹及Ts、Td、Tb、Tf等时程参数。系统进一步采用集总参数模型，将脉搏波形轮廓p(t)与血压、心率等输入结合，计算心输出量CO、每搏输出量SV、系统性动脉顺应性SAC和总外周阻力TPR等风险因素。心血管功能、血管弹性和脉搏波反射改变会使波形形态和时程变化，从而引起上述参数变化，并以红黄绿指标提示风险。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2。
效应效果
研究组对4名受试者进行了7天、每天3次的前瞻性验证。结果显示，多次监测中各风险因素的变异和标准差均小于15%，表明系统具有较好的重复性和稳定性；SV、CO、BV等关键风险因素能随年龄和心血管健康状况呈现差异，其中受试者charley001的风险因素总体比对照受试者高15%以上。嵌入式医疗建议系统基于64条专家诊断规则给出红黄绿风险提示，但对已确诊室性早搏的charley001仍多次报告正常，说明医学逆问题复杂，结论仅作为初步参考。作者认为该系统便携、交互友好、解释直观且成本较低，适合家庭心血管健康监测。
传感器的构成
- 感知换能层：PVDF（聚偏氟乙烯）压电薄膜，将动脉脉搏压力/容积变化转换为电信号
- 接触定位层：平压式脉搏计（applanation tonometer）结构，轻压外周动脉以捕获脉搏波形
- 信号调理层：内置滤波与放大电路，对微弱脉搏电信号进行滤波、放大
- 采集传输层：HK2000C脉搏波形采集模块，将调理后的信号送入核心板
- 处理读出层：S3C2410（ARM920T）核心板，执行脉搏波形处理、参数计算和交互控制
中文摘要
非侵入性脉搏波形包含心血管系统丰富的病理生理信息，通过脉搏波形监测与分析进行心血管风险分层已有长期传统。与依赖个人计算机或中心服务器的传统方案不同，本文提出一种自包含的移动脉搏波形分析仪，用于家庭心血管健康监测。该系统采用紧凑的PVDF生物传感器采集外周动脉脉搏波形，并将信号送入基于ARM920T（S3C2410）的核心板进行脉搏波形处理、特征提取和血流动力学参数计算，可得到心输出量、每搏输出量、系统性动脉顺应性和总外周阻力等风险因素；核心板同时协调触摸屏人机交互与网络通信，实现数据同步和医疗支持。研究组对原型系统进行了前瞻性评估，结果表明其具有较好的便携性、易用性和家庭医疗应用前景。
英文摘要
Noninvasive pulse waveforms contain rich pathophysiological information of cardiovascular system. It is hereby a tradition of interest to implement risk stratification by pulse waveform monitoring and analysis. In contrast to conventional computer- or network-based solutions, we attempt to accomplish pulse waveform monitoring and analysis within a self-contained mobile platform. It adopts a compact biosensor for pulse waveform acquisition. The collected signals are then submitted to a core board for pulse waveform processing and analysis. In addition, the core board coordinates user interaction and network communication too. Such compact pulse waveform analyzer is of great help for cardiovascular health monitoring at home. A carefully designed evaluation has been undertaken within our research group. The results confirmed its prospect in home healthcare.