腕戴式脉搏计的研制

腕戴式脉搏计的研制

一、腕带式脉搏计的研制(论文文献综述)

董金陇[1](2021)在《脉象信号采集系统开发及处理方法研究》文中提出脉搏是由血液循环系统所引起的动脉搏动,能够反映部分的人体生理病理信息。传统中医脉诊是通过手指接触并按压人体手腕寸口部位,获取人体脉象信息从而完成疾病诊断,但由于缺乏统一诊治标准,脉诊结果受医生的主观因素影响较大。因此,研制脉象信号采集系统,并对脉象信号进行处理对推进脉诊数字化、客观化具有较大的意义。本文根据中医的寸口“三部九候”理论,开发了腕带式脉象采集系统,该系统使用三个独立腕带实现对不同人体寸口部位的寸、关、尺进行灵活定位;通过气泵改变腕带压力,模拟中医脉诊手指取脉的方式;选用PVDF柔性传感器进行脉象采集,并通过仿真设计了灵敏度较高的传感器采集结构;根据传感器输出信号的特点设计了预处理电路和数字采集电路,完成脉象信号的滤波降噪、A/D转换和USB传输;以Lab VIEW为平台开发上位机,实现了指令发送、压力控制、脉象数据采集、数据存储及结果显示等功能。经测试,本文设计的脉象采集系统满足中医寸口“三部九候”的取脉要求。本文将单周期对比和EMD算法相结合,提出了改进EMD算法并对脉象信号进行滤波处理,有效地去除了脉象信号中的伪基线。采用新型脉冲波传播数值模型Nektar1D,利用不同年龄段的心血管参数生成6个年龄组共384例腕部桡动脉脉象信号,对生成的脉象信号进行时、频域特征提取及特征降维。结合不同年龄的脉象信号样本及降维后的特征信息,分别使用SOM算法和决策树算法进行分类识别训练,并获得训练结果。分别在“浮、中、沉”的取脉压力下,采集了30例在校生的左右手寸、关、尺共六个部位的脉象信号作为待测样本进行分类识别研究。结果显示,SOM算法的正确率优于决策树算法,适合于脉象信号的模式识别研究。

张琦[2](2021)在《腕部桡动脉脉搏波信号获取与特征分析研究》文中指出人体的脉搏波信号中包含了大量的能够显示人体各机能状态的生理和病理信息。其在人体健康的预测判别、疾病辅助诊断等方面具有重大的现实意义和广泛的应用价值,但传统脉诊过程中的非客观化因素,极大的阻碍了脉搏波信号背后隐藏的价值信息的挖掘,使得该生理信号的相关应用范围变得局限。通过设计相应的脉搏波信号采集记录装置,结合多种有效的信号特征分析方法,能够准确客观实现脉搏波信号的特征量化,借助高信息量以及低维的信号特征,使得寻找和确定人体内部生理变化与脉搏波信号形态表现之间的内部相关联系变得简单可行,这将极大推动脉搏波信号的客观化应用。结合课题需求,课题主要完成了以下几项内容:(1)根据课题需要,结合相关理论知识完成腕部桡动脉脉搏波信号采集系统方案制定。从系统的结构需求、功能性需求出发,采用压力型脉搏传感器、FPC柔性电路板、腕带式气囊等实现腕部施压传感装置设计;从电源电路、信号预处理、AD采集电路、气泵气阀控制电路、腕带气压检测以及数据通信电路等方面对终端脉搏波信号采集装置进行硬件功能实现;设计采集仪主壳体实现内部核心电路、元器件的固定支撑以及与施压传感装置的软连接;总体完成腕部脉搏波信号终端采集装置设计。(2)完成下位机嵌入式系统功能设计,实现系统装置各执行机构的多任务协调工作;利用One NET云平台进行上位机系统功能设计,在平台域创建多协议产品,实现终端设备的无线接入、数据接收,并依托平台数据可视化功能进行相关应用开发实现脉象数据的云端显示。(3)对脉搏波信号进行预处理及特征分析研究,采用CEEMDAN(自适应噪声完备集合经验模态分解)与小波阈值滤波结合的方法,对脉搏波信号进行去噪预处理;从脉搏波信号的周期内特征和整体特征出发利用空间时域、模态能量以及非线性模糊熵等三种特征量化方法对信号进行特征分析;设计相关实验,采集人体不同状态下的脉搏波样本数据,对样本数据进行不同类型的特征值计算,对比样本特征变化,并利用相关特征进行样本分类器构建,实现样本信号基本分类,以验证脉搏信号特征有效性,为后续的复杂疾病与脉搏波信号的相关性研究以及疾病的脉搏波辅助诊断提供技术基础。

彭雨辉[3](2020)在《基于柔性传感的脉搏波信号检测、分析与应用》文中研究指明据世卫组织报道,心血管疾病是世界范围内的头号死因。在我国,近二十年来,尽管用于心血管疾病的医疗费用逐年增长,但因心血管疾病死亡的人数仍在快速上升。心血管疾病的一大显着特点就是早期患病症状不明显,且隐秘性高,而医院常规体检只能发现较严重的病例。故研发一种能够在日常生活中长期、不间断地检测心血管系统相关生理信息的技术,尽早发现问题,有利于疾病的及时诊断和治疗。心血管系统相关生理信息主要有心电和脉搏波。其中脉搏波由心脏的搏动沿动脉血管和血流向外周传播而形成,包含丰富的心血管系统生理信息,可用于疾病预诊断、生理数据收集、血压估算等。传统的脉搏波检测方法有光电容积描记法、压力传感法等,但存在检测精度不够、受环境干扰严重等不足。因此对脉搏波信号的检测有重要的科学意义和临床需求。本课题开展基于柔性传感技术的脉搏波传感技术研究,基于扁平张力法原理检测脉搏波信号,制备压电驻极体传感器,并利用检测得到的脉搏波信号进行相关分析应用。实现穿戴式检测心血管系统生理信息的目的。在检测手段方面,通过腕带式传感结构,对脉搏波信号采集位点施加恒定压力,使血管呈扁平状态,从而获取更真实脉搏波信号;在传感技术方面,开发压电驻极体和压阻传感器制作复合传感器,能够在检测脉搏波的同时检测施加的恒定压力;在信号分析与应用方面,利用检测得到的脉搏波信号做心率变异性分析和呼吸频率估算。本课题的成果有望实现可穿戴式对脉搏波信号的连续长时间精准检测,具有无创检测心血管生理数据的价值,具有实现心血管疾病预防的意义。

孟柯妤[4](2020)在《用于人体健康监测的体表脉搏传感技术研究》文中进行了进一步梳理据世界卫生组织统计,心血管疾病所导致的死亡率占所有死亡原因的首位,已经成为人类健康的“头号杀手”。面对心血管疾病的威胁,人们从最初的全力“治已病”转向聚焦“治未病”,做到早发现、早预防、早治疗。由于脉搏波蕴含着丰富的与人体心血管系统健康状况相关的信息,对其进行实时连续监测,能够及早发现心血管系统的异常,并及时预防或就医,避免重大病情的发生。目前临床常用的检测生理参数的医疗设备(动脉硬化检测仪、医疗心电监护仪等)测量准确度较高,但由于体积庞大、操作复杂等各种条件限制,通常不能实现便携式人体生理参数的监测。近年来,随着传感技术、电子技术和人工智能的发展,可穿戴式的智能健康监测设备快速发展,为了满足人们对于小型化、柔性化、舒适化等诸多需求,越来越多的研究学者致力于柔性可穿戴传感器在智能医疗领域的研究,旨在通过柔性传感器的设计实现人体心血管系统健康状况的监测。本学位论文基于摩擦起电和静电感应原理,研究了三类柔性压力传感器及其相关应用,主要研究内容如下:(1)研究了柔性薄膜式压力传感器。采用多层结构,包括聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)保护层、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)中间摩擦层和聚乙烯对苯二酸脂(Polyethylene terephthalate,PET)基底摩擦层。利用PTFE材料的柔软和化学稳定特性,将多个PTFE矩形条带编织成网状结构,兼具间隙层和摩擦层的作用。当传感器受到外力作用时,交叉编织条带间的空隙受到挤压,使得条带相互聚拢,产生较大形变,且网状结构具有较好的弹性回复能力,不仅能够为不同摩擦层之间的相对运动提供充分的间隙空间,还可与PET基底之间实现接触分离。采用弹性力学理论对传感器受力形变后不同摩擦层间的接触面积进行了分析,并对传感器受力形变分布和电势分布进行了仿真。进一步地,对编织条带数目和传感器制作材料进行了优化。传感器输出性能测试表明,当外界压强P<0.71 k Pa时,具有较高的灵敏度,可达到45.7 m V/Pa,检测极限低至2.5 Pa。(2)研究了指腹按压式脉搏传感器,采用多层膜结构,包括纳米半球修饰的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、纳米半球修饰的聚乙烯(polyethylene,PE)薄膜。利用阳极氧化铝模板(Anodic Aluminum Oxide,AAO)在材料表面制作微结构可降低材料表面的粘附性,缩短传感器的响应时间,同时,微结构的存在增加了摩擦层之间的间隙,为其产生形变提供相对运动空间,使得传感器能够感知到较宽范围内的压力信号。采用赫兹接触理论对纳米半球结构进行了理论受力分析,对传感器不同受力状态下的电势分布进行了仿真。通过实验测试结果可知,纳米半球结构的修饰有效地提高了传感器的输出性能,灵敏度达到49.8 m V/Pa(<0.91 k Pa),最小压力检测极限可至3 Pa,具有宽频响应范围(0.5-30Hz)和快速响应时间(<6 ms)。(3)研究了织物压力传感器。由导电纤维缝制而成的多个独立花瓣结构摩擦层、尼龙圆环支撑层和镀银导电织物基底层构成,其中,尼龙圆环支撑层解决了传统织物传感器中由于纱线存在摩擦阻碍而导致较多的外界能量被纱线吸收的问题,为导电纤维受力后向周围产生形变提供了充足的空间。传感器导电纤维摩擦层设计为多个独立花瓣状,而不是整片状,由于每个独立的花瓣面积相对较小,当传感器受力后,作用于每片花瓣上的压强大,有利于提高传感器的灵敏度,尤其适用于对微小压力信号的灵敏感测。利用赫兹理论对传感器受外力后摩擦层之间的接触面积进行了分析,并分别对导电纤维缝制的整片状结构、条纹长度相同以及条纹长度不一致的独立花瓣结构的受力形变分布进行了分析。进一步地,对传感器的结构参数进行了优化,包括缝制的花瓣数量、缝制花瓣条纹的导电纤维捻合匝数等。测试结果表明,采用单匝导电纤维缝制而成的六个花瓣结构的传感器,其输出性能最优,在较小的压力范围内(<4.3 k Pa),灵敏度可达到3.88 V/k Pa。(4)研制了可穿戴健康监测系统,利用所研究的传感器对脉搏信号进行实时连续监测。基于网状结构的柔性可穿戴薄膜压力传感器测试了人体不同部位、不同年龄以及不同健康状况人群的脉搏信号;基于纳米半球结构的指腹按压式脉搏传感器测试了不同物体表面、不同按压力度以及不同手指的指腹脉搏信号;基于花瓣结构的可穿戴织物压力传感器测试了不同人群和人体不同部位的脉搏信号。测试结果表明,三种传感器均可清晰地提取脉搏波波形中的特征点,显示了所研究的传感器具有较高的灵敏度以及较强的适用性。将测试到的脉搏波与医疗监护仪所测得的脉搏波进行对比,结果显示,二者保持高度一致。(5)针对所研究的脉搏传感器,在心血管疾病监测方面展开了相关应用研究。通过提取脉搏波波形中的特征点计算了心血管健康参数,包括反射波增强指数、K值、脉搏波传导速度等,并在医院采集了113名不同健康状况被测者(年龄分布在22-82岁之间)的脉搏波数据进行了参数测试。利用脉搏波传导速度与心血管参数相结合的方法,建立了血压计算模型,通过将血压模型计算的结果与OMRON血压计测试的结果进行对比,收缩压和舒张压的平均绝对误差/平均相对误差分别为2.75/2.31%和1.52/2.11%,验证了所建立血压模型的可靠性与准确性。将织物压力传感器佩戴在被测者手腕处,能够清晰地捕捉到睡眠时的人体脉搏信号。提取脉搏波波形中的峰值点和谷值点并计算脉搏周期,而后与非睡眠呼吸事件引起的脉搏波峰-谷值和脉搏周期的变化趋势进行对比,发现二者具有一定的差异,可以初步判断被测者是否发生了睡眠呼吸事件。

吴晓娅[5](2020)在《基于机器视觉的三部脉搏采集系统的研究》文中指出脉诊是中医辨证理论体系的重中之重。传统的脉诊过程中,中医根据主观感觉和长年累月的实践经验来分析脉搏特征。因此脉诊应当结合现代科技技术研发设计脉搏采集系统,推动脉诊的智能化和规范化发展。本课题基于中医“三部九候”理论,研究设计了一款适用在寸口三部脉的脉搏采集系统,该采集装置以STM32f030F4P6芯片作为微处理器,采用压电式传感器与薄膜传感器有效结合的方式分别获得脉搏信号与取脉压力信号;根据传感器输出信号的特点设计调理电路,并通过AD转换获得数字信号。该系统符合传统中医脉诊的“三部九候”理论,既能支持单部独立采集,又能支持三部同时采集。本文利用机器视觉算法进行了寸关尺三部定位的研究。采用六个步进电机以及丝杠导轨副构建寸关尺三部的水平运动结构,实现脉搏传感器在水平面上的运动;竖直方向的三个电机以及丝杠导轨结构实现传感器与皮肤接触的调节。腕托正上方安装摄像头以实现手腕图像的获取,采用OpenCV对手腕图像进行灰度化、直方图均衡化、皮肤分割、多边形轮廓拟合和角点检测等操作,识别出寸关尺三部位置。基于RS485通信技术驱动水平运动的步进电机,从而控制脉搏传感器移动到对应的位置。本文研究了基于增量式PID控制算法的自动加压技术。通过对比位置式PID和增量式PID算法的优缺点,确定采用增量式PID控制算法实现自动加压,设计自动加压控制策略,分九个阶段逐级加压,调节PID参数,驱动竖直方向的三个电机实现脉搏传感器Z方向的移动,控制脉搏传感器与皮肤间的接触压力,模仿中医脉诊自动、精确地获取最佳取脉压力和最佳脉搏信号。

余夏晖[6](2020)在《可穿戴式自动加压脉诊手环的研制》文中认为脉诊是传统医学经过长期医疗实践的经验总结,是中医四诊中的重要组成部分。脉象信号的采集及分析处理技术是脉诊客观化的重要研究内容,但临床常见的脉诊仪多数存在便携性差、成本高、无法自动加压等问题。针对上述问题,本文根据中医脉诊理论,结合移动医疗和智慧医疗的理念研制了 一款可穿戴式自动加压脉诊手环。首先,研制了以低功耗蓝牙芯片nRF52832为控制核心的手环硬件。选用了符合中医指压脉诊原理的压阻式脉搏传感器,而且根据脉象信号的特点设计了信号调理模块和基于低功耗蓝牙的信号传输模块,保证了信号采集的准确性。然后设计了基于步进电机的加压模块,并且通过测量分析手腕桡动脉腕截面位置设计了初步符合手腕生理结构的手环机械结构。此外,通过脉象信号采集系统的标定实验对脉象数字信号进行标定和校正。硬件设计部分充分考虑到性能、功耗、体积等需求,使手环满足轻量化、便携化、低功耗化的要求。其次,开发了手环软件,包括上、下位机软件两部分。下位机软件基于nRF52832开发了信号采集模块、电机控制模块、电源管理模块和蓝牙数据传输模块,在保证信号采集精确性的前提下,有效地提升了采样频率并降低了功耗。基于手机安卓系统开发了上位机APP软件,包括蓝牙通讯模块、数据存储模块、自动加压模块和脉象信号分析与处理模块,能高效可靠地采集脉象信号,并实现了脉诊信息的存储;提出了先粗加压后精加压的加压策略,能自动、精确地获取最佳取脉压力及最佳脉象信号。最后,设计开发了上位机APP中的脉象信号分析处理模块,实现了对脉象信号的预处理、特征提取和分类识别。基于巴特沃斯带通滤波器和三次样条插值对脉象信号进行滤波降噪和去基线处理,然后提取了脉象信号的样本熵、多尺度熵和时域特征,并且基于SVM建立脉象信号分类识别模型。将模型导入上位机APP软件,设计了脉象信号分析与处理程序,以实现心血管健康状态的检测。

薛石磊[7](2019)在《基于柔性传感器的三部脉象采集分析系统的研究》文中提出近年来随着中医诊断技术的发展,脉诊在诊断中的地位越来越高,但其自带的传承困难、诊断标准主观化等缺点却越来越限制着中医脉诊的发展。为了进一步促进中医脉诊的发展,脉诊客观化进程刻不容缓。现有的脉象采集设备具有取脉模式单一、不能三部同采、硬质传感器对使用者有较高要求、设备自动化程度低等缺点限制了脉诊设备进一步推广。同时三部脉象之间的关联性研究空缺,中医脉诊理论科学化的解释还有待发现。针对以上未完善之处,本文设计了基于柔性换能器的三部脉象采集分析系统。本文对现有脉诊客观化瓶颈问题进行分析,设计了柔性脉象采集端,采用液体作为信号传导介质,设计简单高效的模拟信号调理电路,选用基于STM32F373RCT6型微控制器作为电路核心,实现数据传输与指令控制。同时设计了基于液体环境的智能压力控制模块以及基于C#编写的上位机软件平台实现病历的管理、脉象数据的显示、分析、实时传输以及采集端标定等功能。整个系统可以满足脉象数据的高精度采集与分析。本文在参考已有研究的基础上,建立了基于三部脉象的最优取脉压力分析模型,从理论上推导三部脉象最优取脉压力之间的关联性分析,整理并总结了现有的脉象数据分析方法,选用小波变换滤除信号高频噪声,利用LPIP三次样条插值去除信号带有的基线漂移。在信号特征提取方面,本文选用修正后的ILP算法完成对脉象信号的时域特征参数的提取。为了验证本系统所获取数据的可靠性,本系统通过与SMF-Ⅲ标准诊断系统进行对比分析,采用SPSS统计分析软件对最优取脉压力及时域参数进行T检验,从标准系统与本系统对比实验中得到两个系统在幅值参数、脉形、脉率等方面均无统计学上差异的结论;对三部脉象间的多种关系进行定性定量探究,结果表明寸、关、尺三部最优取脉压力之间是具有显着的统计学差异的,寸部最优取脉压力范围在71~169克力之间,关部最优取脉压力范围在62~160克力之间,尺部最优取脉压力在88~174克力之间;寸部对于关部的衰减系数在4.9%~15.9%之间,尺部对于关部的衰减系数在10.2%~22.7%之间;寸、关、尺两点脉象采集实验验证了掌弓旁路效应和取脉压阻效应。

杨培玉[8](2019)在《远程腕带充气式脉象仪检测妊娠晚期便秘滑脉患者分娩前后脉象差异》文中研究指明目的:通过应用LGX-2016H远程移动腕带充气式中医脉象仪对妊娠晚期便秘滑脉患者分娩前后的脉象、妊娠晚期未便秘的滑脉患者分娩前脉象以及未妊娠的正常女性脉象进行采集,将四组的脉象进行分别对比,寻找妊娠晚期便秘滑脉患者产前、产后与妊娠晚期无便秘的滑脉患者脉象与正常女性脉象的脉象图差异,明确脉象仪的可操作性,使中医脉诊科学化、客观化、远程化。试验对象与方法:将随机选取符合纳入标准的30例妊娠晚期便秘滑脉患者归为便秘组,20例妊娠晚期无便秘的滑脉患者归为对照组,24例正常女性为正常组,应用LGX-2016H远程移动腕带充气式中医脉象仪(以下均用脉象仪代表)对便秘组分娩前后、对照组分娩前、正常组进行脉象采集。观察各脉象图中的T、H(x)、H(y)、-H(x)、-H(y)、P1、P2等数据并进行分析。用SPSS统计学软件将便秘组分娩前后的脉象图数据进行自身对照,然后分别与对照组、正常组进行比较,寻找妊娠晚期便秘滑脉患者分娩前后脉象的差异,与妊娠晚期未便秘的滑脉患者、正常女性间的差异。计量资料采用均数±标准差的方法,数据比较采用t检验和它们的95%置信区间来表示。结果:便秘组产前脉象图中H(y)、-H(y)较其产后及正常组均高,且T较快,便秘组娩后脉象图中H(y)、-H(y)较正常组高,组间比较差异有明显统计学意义(P<0.05),便秘组产前与对照组的H(y)、-H(y)、H(x)、-H(x)、P1、P2差异较小,组间比较差异无明显统计学意义。结论:1.便秘组和对照组分别与正常组比较,脉象图有显着差异;2.通过脉搏波压力及脉率可判断便秘组产前、产后有明显差异;3.便秘组与对照组的脉象图比较差异无明显统计学意义(P>0.05),说明便秘对妊娠女性的脉象影响不大。

王致远[9](2019)在《基于无线互联的中医远程医疗的核心技术研究》文中研究指明为了弘扬和发展中医传统文化,中医脉诊的现代化、远程化已经迫在眉睫。中医现代化研究不仅仅是针对脉诊的客观研究,而是需要从病人和医生的使用需求出发,结合物联网先进科学技术研制相关的便携式设备,实现中医远程医疗的新模式。本文主要针对目前中医脉诊设备在自动寻找“寸、关、尺”三个脉点的困难,利用蛇形机构研制出一款可自动对脉的中医远程脉诊分体式设备。该套系统就使用的对象分为医生端和病人端,医生端系统设备以压电陶瓷作为传感器,音圈电机作为动作器,在此基础上设计的终端设备外观精致小巧,主要实现医生指法信号的采集,以及病人脉象信号的反演等功能。病人端系统设备以PVDF压电薄膜作为传感器,舵机作为动作器。在此基础上设计的终端设备可实现寸关尺三路脉点的自动对准,同时可以实现病人脉象信号的采集以及医生指法信号的反演等功能。本论文的主要工作如下:(1)完成了医生终端指法采集和脉象重现技术的优化:利用PZT压电复合换能器,研制了指法采集模组;利用悬浮式结构和音圈电机完成了脉象重现模组。(2)完成了病人终端脉象采集和指法重现技术的优化:利用3路舵机驱动的蛇形关节,完成了寸、关、尺三个脉点的智能找脉,并完成了医生指法重现;利用PVDF压电薄膜研制了脉象采集换能器模组。(3)开发了实时通信模组,完成了医生终端和病人终端的实时通信功能。(4)开展了系统的功能测试与数据分析,为后续的工作奠定了基础。搭建了基于视觉成像的位移测试系统,开展了模拟手指的位移精度测试以及寻脉精度测试实验;搭建了脉搏测试系统,开展了脉搏准确性测试。通过本课题的工作,实现了可自动对脉的中医远程脉诊分体式实用设备的研制,为后续四诊合参的中医远程医疗新体系奠定了基础。

罗国庆[10](2019)在《腕式伤员体征参数监测装置的研究与设计》文中提出装甲救护车能有效提升现代战场救援效率,在军队中投入比例逐渐增高,而救护车内部空间有限,传统大型医疗设备不适合此种监护场景,各种大型医疗装备小型化已成为军用医疗设备研究方向。脉率、血氧饱和度、血压作为人体基本生命体征参数,是医护人员诊治的重要依据。本文基于以上背景研究和设计一款腕式伤员体征参数监测装置,该装置基于反射式原理采集人体指尖光电容积脉搏波,检测血氧饱和度与脉率;基于示波法原理采集人体腕部腕带压力脉搏波,检测血压;装置具有绑定伤员信息、自动检测体征参数功能,对异常体征参数可报警提醒;装置屏幕显示单次体征参数检测值,利用近场通信传输历史检测数据至后台终端,供医护人员参考。本文从体征参数检测准确度、装置续航、便携性等方面研究和设计装置。硬件设计中,采用数字信号处理方法代替传统模拟信号处理电路,选用高集成度、低功耗模块,以此控制装置体积、延长装置续航。软件算法设计中,针对光电容积脉搏波中高频噪声、基线漂移分别采用平滑滤波、多项式拟合去除,根据光电容积脉搏波特点,利用动态阈值差分法定位主波波峰与波谷,利用极值点法获取包络线;腕带压力脉搏波预处理中,使用最优化方法设计滤波器分离腕带静压与振荡脉搏波信号,利用多项式拟合去除振荡脉搏波基线漂移,根据振荡脉搏波特点,利用动态阈值差分法定位波峰波谷,采用双高斯曲线拟合振荡脉搏波振幅,利用变幅度系数法进行血压判定。设计实验对研制的腕式装置样机进行性能测试、体征参数检测准确性测试。测得腕式装置腕部主体尺寸为70.29mm×55.80mm×37.25mm,血氧脉率采集模块尺寸为18.34mm×14.39mm,符合便携性要求;装置续航时间预估为6.8小时,达到预期指标;血氧饱和度检测最大误差±4%,脉率检测最大误差±5次/分,收缩压检测误差均值±4.92mmHg,误差标准差2.87mmHg,舒张压检测误差均值±3.91mmHg,误差标准差2.15mmHg,体征参数检测准确度符合医疗标准。

二、腕带式脉搏计的研制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、腕带式脉搏计的研制(论文提纲范文)

(1)脉象信号采集系统开发及处理方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究意义和应用前景
    1.3 研究现状
        1.3.1 脉象信号采集系统研究现状
        1.3.2 脉象信号处理方法研究现状
    1.4 主要工作及内容安排
2 脉象客观化研究原理及方案
    2.1 脉象信号概述
    2.2 脉象客观化研究
        2.2.1 脉象信号传感器选择
        2.2.2 脉象信号传感器采集结构设计原理
        2.2.3 基于EMD的去噪算法原理
        2.2.4 脉象信号特征提取
        2.2.5 脉象信号分类识别
    2.3 脉象信号“三部九候”式规范化采集
    2.4 本章小结
3 脉象信号采集系统设计
    3.1 脉象信号采集系统总体设计方案
    3.2 脉象采集系统硬件部分
        3.2.1 PVDF传感器采集结构设计
        3.2.2 腕带结构设计
        3.2.3 脉象信号预处理电路设计
        3.2.4 多通道数字采集系统设计
    3.3 脉象采集系统软件部分
        3.3.1 USB固件设计及驱动程序安装
        3.3.2 脉象采集软件程序设计
        3.3.3 脉象采集上位机测试
    3.4 本章小结
4 脉象信号的处理方法研究
    4.1 脉象信号预处理
        4.1.1 基于EMD的脉象信号去除伪基线算法
        4.1.2 算法结果与分析
    4.2 脉象信号的周期分割及平均波形提取
    4.3 脉象信号时频特征提取
        4.3.1 时域特征提取
        4.3.2 频域特征提取
    4.4 脉象数据库的生成
        4.4.1 脉冲波传播数值模型Nektar1D
        4.4.2 脉象信号生成
    4.5 脉象数据库分类识别研究
        4.5.1 特征降维
        4.5.2 分类识别
    4.6 分类结果检测
    4.7 本章小结
5 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(2)腕部桡动脉脉搏波信号获取与特征分析研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 腕部桡动脉信号的获取
        1.2.2 腕部桡动脉脉搏波信号预处理
        1.2.3 腕部桡动脉信号特征分析
    1.3 论文主要研究内容及结构安排
        1.3.1 本文的主要研究内容
        1.3.2 论文结构安排
第二章 桡动脉脉搏波信号检测相关理论
    2.1 桡动脉脉搏波信号产生机理及信号特性
        2.1.1 桡动脉脉搏波信号的产生
        2.1.2 桡动脉脉搏信号特性
    2.2 桡动脉脉搏波信号探测原理
        2.2.1 压力型脉搏传感器
        2.2.2 光电型脉搏传感器
        2.2.3 超声多普勒技术
    2.3 本章小结
第三章 桡动脉脉搏波信号采集装置及硬件电路设计
    3.1 整体结构设计
    3.2 采集仪主壳体设计
    3.3 腕部施压传感装置设计
        3.3.1 腕部施压装置设计
        3.3.2 传感单元设计
    3.4 硬件电路设计
        3.4.1 电源电路
        3.4.2 最小系统电路
        3.4.3 传感检测电路
        3.4.4 预处理电路
        3.4.5 AD转换
        3.4.6 施压控制电路
        3.4.7 通信电路
    3.5 系统装置印制线路板设计
    3.6 本章小结
第四章 桡动脉脉搏波信号采集系统软件设计
    4.1 下位机系统设计
        4.1.1 下位机系统开发平台
        4.1.2 桡动脉脉搏波信号采集系统程序结构
    4.2 终端采集仪功能测试
    4.3 上位机系统设计
        4.3.1 OneNET开发平台介绍
        4.3.2 上位机功能设计
    4.4 本章小结
第五章 桡动脉脉搏波信号预处理及特征提取算法研究
    5.1 脉搏波信号预处理研究
        5.1.1 基于CEEMDAN的小波阈值去噪
        5.1.2 脉搏波信号去噪实验与结果分析
    5.2 脉搏波信号特征提取研究
        5.2.1 空间时域特征提取
        5.2.2 模态能量特征提取
        5.2.3 非线性特征模糊熵特征提取
    5.3 本章小结
第六章 脉搏波信号特征提取实例与信号分类
    6.1 脉搏波采集系统稳定性和重复性检验
    6.2 脉搏波样本数据的选择和获取
    6.3 脉搏波信号特征分析
        6.3.1 空间时域特征分析
        6.3.2 模态能量特征分析
        6.3.3 模糊熵特征分析
    6.4 脉搏波信号的分类识别
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 论文展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
附录1
致谢

(3)基于柔性传感的脉搏波信号检测、分析与应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 脉搏波信号检测
        1.2.2 脉搏波信号分析应用
    1.3 本课题的提出和主要研究内容
    1.4 文章结构
第2章 脉搏波信号检测
    2.1 引言
    2.2 脉搏波信号检测方法
        2.2.1 扁平张力法的介绍
        2.2.2 扁平张力法改进
    2.3 本章小结
第3章 脉搏波传感系统
    3.1 引言
    3.2 压电驻极体介绍
    3.3 压电驻极体传感器制作
    3.4 传感器封装设计
    3.5 腕带式传感结构设计
    3.6 信号采集系统
    3.7 本章小结
第4章 脉搏波信号分析与应用
    4.1 引言
    4.2 脉搏波信号分析
    4.3 基于脉搏波信号的心率变异性分析
    4.4 基于脉搏波信号的呼吸频率估算
    4.5 基于脉搏波信号的血压估算
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
        5.1.1 工作内容
        5.1.2 工作创新点总结
    5.2 下一步研究计划
参考文献
致谢
作者简介

(4)用于人体健康监测的体表脉搏传感技术研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 动脉硬化检测技术国内外研究现状
        1.2.1 有创动脉硬化检测方法
        1.2.2 无创动脉硬化检测方法
        1.2.3 基于脉搏波的无创动脉硬化检测方法
    1.3 血压测量技术国内外研究现状
        1.3.1 有创血压测量方法
        1.3.2 无创血压测量方法
        1.3.3 基于脉搏波的无创血压测量方法
    1.4 睡眠健康状况及监测技术的研究
        1.4.1 睡眠及睡眠障碍
        1.4.2 传统睡眠监测技术的研究现状
        1.4.3 基于脉搏波的睡眠监测技术的研究现状
    1.5 柔性传感技术研究现状
        1.5.1 压阻式柔性传感技术
        1.5.2 电容式柔性传感技术
        1.5.3 压电式柔性传感技术
    1.6 基于摩擦起电效应的传感技术研究现状
        1.6.1 基本原理、结构
        1.6.2 基于摩擦起电效应的柔性压力传感技术研究现状
    1.7 可穿戴传感器态势分析(SWOT)
    1.8 主要研究内容与结构安排
2 基于网状结构的可穿戴薄膜式压力传感器
    2.1 引言
    2.2 传感器结构与工作原理
        2.2.1 传感器结构及制备
        2.2.2 力学分析
        2.2.3 电学分析
    2.3 传感器输出性能测试
        2.3.1 实验测试系统
        2.3.2 输出性能测试结果及分析
    2.4 本章小结
3 基于纳米半球结构的指腹按压式脉搏传感器
    3.1 引言
    3.2 传感器结构与工作原理
        3.2.1 传感器结构及制备
        3.2.2 力学分析
        3.2.3 电学分析
    3.3 输出性能测试结果及分析
    3.4 本章小结
4 基于花瓣结构的可穿戴织物压力传感器
    4.1 引言
    4.2 传感器结构与工作原理
        4.2.1 传感器结构及制备
        4.2.2 力学分析
        4.2.3 电学分析
    4.3 输出性能测试结果及分析
    4.4 本章小结
5 基于柔性压力传感器的人体体表脉搏传感
    5.1 引言
    5.2 脉搏波基础理论
    5.3 可穿戴健康监测系统的研制
    5.4 可穿戴薄膜式压力传感器脉搏波测试
        5.4.1 不同部位脉搏波测试
        5.4.2 同一区域不同位置脉搏波测试
        5.4.3 不同人群脉搏波测试
    5.5 指腹按压式脉搏传感器脉搏波测试
        5.5.1 不同物体表面的指腹脉搏波测试
        5.5.2 不同手指的指腹脉搏波测试
        5.5.3 不同人群的指腹脉搏波测试
    5.6 可穿戴织物压力传感器脉搏波测试
        5.6.1 不同人群的不同部位脉搏波测试
        5.6.2 外界扰动时的脉搏波测试
    5.7 本章小结
6 基于脉搏波的心血管系统及睡眠健康状况的研究
    6.1 引言
    6.2 心血管动力学参数
    6.3 心血管健康参数测量及结果分析
    6.4 基于脉搏波的睡眠呼吸事件监测
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 本论文工作总结
    7.2 论文的创新点
    7.3 论文的不足之处及展望
参考文献
附表 113名被测者血压测试结果
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.攻读博士学位期间参加的学术会议
    C.攻读博士学位期间的获奖情况
    D.参加的课题
    E.学位论文数据集
致谢

(5)基于机器视觉的三部脉搏采集系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 课题背景及来源
    1.2 课题目的和意义
    1.3 脉搏信号采集系统研究现状分析
        1.3.1 脉搏采集系统传感器及结构研究
        1.3.1.1 脉搏传感器研究
        1.3.1.2 脉象仪结构研究
        1.3.2 脉搏信号分析的研究发展趋势
        1.3.2.1 脉搏信号预处理
        1.3.2.2 脉搏信号的特征提取方法
    1.4 创新性分析
    1.5 本文主要工作和内容安排
第2章 系统整体设计方案
    2.1 系统需求分析
    2.2 总体方案设计
    2.3 系统硬件部分设计方案
    2.4 系统软件部分设计方案
        2.4.1 脉搏采集软件设计
        2.4.2 上位机软件设计
    2.5 本章小结
第3章 脉搏采集系统的硬件电路设计
    3.1 硬件电路总体设计
    3.2 脉搏传感器选型
    3.3 模拟放大电路的设计
        3.3.1 脉搏信号调理电路设计
        3.3.2 加压信号调理电路设计
    3.4 数据采集及处理模块
    3.5 原理图以及PCB电路图设计规则
    3.6 本章小结
第4章 脉搏采集系统的机械结构设计
    4.1 机械结构总体设计
    4.2 单探头采集结构
        4.2.1 关部连杆应变分析
        4.2.2 传动方式选择
    4.3 电机以及驱动器选型
    4.4 行程开关选型
    4.5 摄像头选型
    4.6 本章小结
第5章 基于机器视觉的寸关尺定位
    5.1 引言
    5.2 基于机器视觉的三部位置确定
        5.2.1 OpenCV简介
        5.2.2 OpenCV配置
        5.2.3 坐标变换
        5.2.4 腕部图像分割
        5.2.5 基于角点检测的寸部位置识别
    5.3 智能移动
        5.3.1 控制方式选择
        5.3.2 RS485指令
        5.3.3 移动方案
    5.4 本章小结
第6章 基于PID控制的自动加压
    6.1 引言
    6.2 自动加压控制策略
    6.3 RP-C传感器标定实验
    6.4 PID闭环算法
        6.4.1 位置式PID与增量式PID
        6.4.2 PID控制器参数的整定
    6.5 脉搏信号的采集实验
        6.5.1 寸部最佳取脉压力获取实验
        6.5.2 三部脉搏信号的采集实验
        6.5.3 数据存储
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢

(6)可穿戴式自动加压脉诊手环的研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 课题背景及意义
    1.2 中医脉诊仪研究现状
        1.2.1 脉象信号采集装置研究现状
        1.2.2 脉象信号分析与处理技术研究现状
    1.3 主要工作和内容安排
第2章 总体设计方案
    2.1 系统需求分析
    2.2 系统总体设计
    2.3 传输协议选择
    2.4 本章小结
第3章 脉诊手环硬件及机械结构设计
    3.1 硬件总体设计
    3.2 脉搏传感器选型
    3.3 信号调理电路设计
        3.3.1 前置放大电路设计
        3.3.2 滤波电路设计
        3.3.3 后置放大电路设计
    3.4 AD转换模块及主控单元设计
        3.4.1 AD转换模块设计
        3.4.2 MCU和BLE模块选型及电路设计
    3.5 加压模块及电源模块设计
        3.5.1 加压模块设计
        3.5.2 电源模块设计
    3.6 电路板设计加工
    3.7 手环机械结构设计
    3.8 脉象信号采集系统的标定
    3.9 本章小结
第4章 脉诊手环软件设计
    4.1 软件总体设计
    4.2 下位机软件设计
        4.2.1 开发环境介绍
        4.2.2 下位机软件整体设计
        4.2.3 信号采集模块设计
        4.2.4 步进电机控制模块设计
        4.2.5 蓝牙通讯模块设计
        4.2.6 电源管理模块设计
    4.3 上位机软件设计
        4.3.1 开发环境介绍
        4.3.2 上位机软件整体设计
        4.3.3 数据存储模块设计
        4.3.4 蓝牙通讯模块设计
        4.3.5 自动加压模块设计
    4.4 脉象信号采集对比实验
    4.5 本章小结
第5章 脉象信号分析与处理
    5.1 脉象信号的预处理
        5.1.1 信号滤波
        5.1.2 去基线漂移
        5.1.3 平均周期提取
    5.2 特征提取
        5.2.1 样本熵提取
        5.2.2 多尺度熵提取
        5.2.3 时域特征提取
    5.3 分类模型建立
        5.3.1 SVM原理
        5.3.2 SVM参数设置
        5.3.3 模型评价指标介绍
    5.4 实验结果及分析
        5.4.1 特征参数统计分析
        5.4.2 核函数对比分析
        5.4.3 分类器对比分析
        5.4.4 特征重要性分析
    5.5 脉象信号分析与处理程序设计
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(7)基于柔性传感器的三部脉象采集分析系统的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 中医脉诊设备的研究进展
        1.2.1 中医脉象换能器的研究进展
        1.2.2 国外脉象采集分析设备的研究进展
        1.2.3 国内脉象采集分析设备的研究进展
    1.3 论文内容概要
        1.3.1 论文的主要研究内容
        1.3.2 论文各章节的安排
第2章 信号传导模型构建与分析
    2.1 血液的基本特性
    2.2 脉搏波的产生原理
    2.3 桡动脉血液流动模型的建立
    2.4 最优取脉压力模型
        2.4.1 动脉管壁形变与外力关系
        2.4.2 最优取脉压力模型
    2.5 脉搏波的传导适用性分析
    2.6 小结
第3章 系统总体结构设计与实现
    3.1 系统总体结构设计
    3.2 柔性换能器的设计与实现
    3.3 系统硬件设计与实现
        3.3.1 微处理器控制模块
        3.3.2 脉象采集模块
        3.3.3 信号预处理模块
        3.3.4 压力控制模块
        3.3.5 电源及通讯模块
    3.4 系统软件设计与实现
        3.4.1 单片机主程序设计
        3.4.2 单片机子程序设计
        3.4.3 上位机软件设计
    3.5 小结
第4章 脉象数据处理及分析
    4.1 三部脉象压力关联性分析
        4.1.1 基于三部脉象最优取脉压力模型
        4.1.2 掌弓旁路效应与取脉压阻效应
        4.1.3 “总按”指法与单点取脉的关系
    4.2 脉象的时域特征参数
    4.3 脉象数据处理及分析
        4.3.1 脉象数据去噪
        4.3.2 特征参数提取
    4.4 小结
第5章 实验设计与结果分析
    5.1 实验设计
    5.2 实验数据处理
        5.2.1 最优取脉压力获取
        5.2.2 脉象数据特征提取
    5.3 脉象数据分析
        5.3.1 SMF-Ⅲ诊断系统与本系统所得脉象数据的对比分析
        5.3.2 寸、关、尺单点最优取脉压力分析
        5.3.3 寸、关、尺两点脉象采集相互影响
        5.3.4 实验结论
    5.4 小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(8)远程腕带充气式脉象仪检测妊娠晚期便秘滑脉患者分娩前后脉象差异(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
前言
资料与方法
研究结果
讨论
结论
本研究创新性的自我评价
参考文献
综述
    参考文献
个人简介
在学期间科研成绩
致谢

(9)基于无线互联的中医远程医疗的核心技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 中医脉诊现代化国内研究现状
        1.2.2 中医脉诊现代化国外研究现状
    1.3 系统总体架构与难点分析
    1.4 本文的主要内容与结构安排
第二章 脉诊实现的方法研究
    2.1 自动对脉方法
    2.2 脉搏采集方法
    2.3 指法采集方法
    2.4 脉搏拟真方法
    2.5 指法拟真方法
    2.6 本章小结
第三章 系统设计与实现
    3.1 结构设计
        3.1.1 医生端结构设计
        3.1.2 病人端结构设计
    3.2 电学设计
        3.2.1 电路硬件设计
        3.2.2 软件控制设计
    3.3 本章小结
第四章 系统实验及分析
    4.1 传感器及动作器性能测试
        4.1.1 模拟手指性能测试
        4.1.2 模拟脉搏性能测试
        4.1.3 传感器性能测试
    4.2 系统总体性能联调测试
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 课题总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(10)腕式伤员体征参数监测装置的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 血氧饱和度检测
        1.2.2 血压检测
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 体征参数检测原理及腕式装置总体方案设计
    2.1 脉搏波检测原理
        2.1.1 脉搏波产生原理
        2.1.2 光电容积脉搏波
        2.1.3 压力脉搏波
    2.2 体征参数检测原理
        2.2.1 血氧饱和度检测原理
        2.2.2 脉率检测原理
        2.2.3 示波法血压检测原理
    2.3 总体方案设计
        2.3.1 设计方案
        2.3.2 设计指标
    2.4 本章小结
第3章 腕式伤员体征参数监测装置的硬件研究与设计
    3.1 硬件总体设计
    3.2 功能模块设计
        3.2.1 电源管理模块
        3.2.2 血氧脉率采集模块
        3.2.3 近场通信模块
        3.2.4 血压控制模块
        3.2.5 血压体征信号采集处理模块
        3.2.6 主控模块
    3.3 本章小结
第4章 体征参数检测算法研究及腕式装置软件设计
    4.1 基于反射式原理的血氧脉率检测算法
        4.1.1 光电容积脉搏波信号预处理
        4.1.2 光电容积脉搏波特征提取算法研究
        4.1.3 血氧脉率计算
    4.2 基于示波法的血压检测算法
        4.2.1 腕带压力脉搏波信号预处理
        4.2.2 振荡脉搏波特征提取算法研究
        4.2.3 血压判定
    4.3 腕式装置软件设计
        4.3.1 体征参数采集
        4.3.2 数据传输
        4.3.3 功耗控制
    4.4 本章小结
第5章 装置测试结果及分析
    5.1 装置性能测试
        5.1.1 装置尺寸
        5.1.2 续航时间测试
        5.1.3 数据传输可靠性测试
    5.2 体征参数检测准确性测试
        5.2.1 实验设计
        5.2.2 实验结果及分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

四、腕带式脉搏计的研制(论文参考文献)

  • [1]脉象信号采集系统开发及处理方法研究[D]. 董金陇. 中北大学, 2021(09)
  • [2]腕部桡动脉脉搏波信号获取与特征分析研究[D]. 张琦. 太原理工大学, 2021(01)
  • [3]基于柔性传感的脉搏波信号检测、分析与应用[D]. 彭雨辉. 中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院), 2020(07)
  • [4]用于人体健康监测的体表脉搏传感技术研究[D]. 孟柯妤. 重庆大学, 2020(02)
  • [5]基于机器视觉的三部脉搏采集系统的研究[D]. 吴晓娅. 华东理工大学, 2020(01)
  • [6]可穿戴式自动加压脉诊手环的研制[D]. 余夏晖. 华东理工大学, 2020
  • [7]基于柔性传感器的三部脉象采集分析系统的研究[D]. 薛石磊. 天津大学, 2019(01)
  • [8]远程腕带充气式脉象仪检测妊娠晚期便秘滑脉患者分娩前后脉象差异[D]. 杨培玉. 辽宁中医药大学, 2019(02)
  • [9]基于无线互联的中医远程医疗的核心技术研究[D]. 王致远. 电子科技大学, 2019(01)
  • [10]腕式伤员体征参数监测装置的研究与设计[D]. 罗国庆. 重庆邮电大学, 2019(02)

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腕戴式脉搏计的研制
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