李澍，冉琳,2，李佳戈，李靜莉

1.中國(guó)食品藥品檢定研究院 醫(yī)療器械檢定所，北京 102629；2.重慶大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程系，重慶 400044

引言

人體心肺健康狀況監(jiān)測(cè)是人體生理健康的根本指標(biāo)。心臟作為最重要的器官之一，監(jiān)測(cè)心跳是監(jiān)測(cè)心臟工作狀態(tài)最易實(shí)施的方法。肺部作為人體的呼吸器官，由于呼吸引發(fā)的肺部疾病種類繁多，隨著近年來(lái)空氣質(zhì)量下降以及人們生活方式的改變，越來(lái)越多人面臨過(guò)敏性咳嗽，甚至哮喘的騷擾。因此，對(duì)疾病及健康生理狀態(tài)下的人體心肺力學(xué)性能的研究十分必要。

傳統(tǒng)的呼吸[1]和心跳監(jiān)測(cè)[2]需要在人體表佩戴各種傳感器、電極等，舒適度差。非接觸式（如：床墊式）的人體生理信號(hào)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品可以通過(guò)壓力或者壓電傳感器采集人體呼吸節(jié)律信號(hào)或心率信號(hào)。國(guó)內(nèi)關(guān)于呼吸模擬器的研究早在20 世紀(jì)就已經(jīng)開(kāi)始，王一達(dá)等[3]設(shè)計(jì)的呼吸模擬器由可編程控制器傳輸數(shù)據(jù)到伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)使絲杠螺母帶動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)達(dá)到在氣缸內(nèi)進(jìn)行抽氣和排氣的效果進(jìn)行模擬人體呼吸動(dòng)作。畢衛(wèi)云等[4]提供的呼吸模擬器，采用螺桿驅(qū)動(dòng)活塞的方式對(duì)呼吸進(jìn)行模擬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便?？紤]到目前的生理信號(hào)模擬器大多基于電信號(hào)或者氣壓信號(hào)進(jìn)行呼吸[5]及心電[6]的監(jiān)測(cè)，針對(duì)力學(xué)特征進(jìn)行生理信號(hào)模擬的模擬器研究還不成熟，這對(duì)此類醫(yī)療器械產(chǎn)品的研發(fā)和質(zhì)控造成了一定程度的困難。

人體在整個(gè)呼吸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，呼吸肌、膈肌、肋間外肌的收縮與舒張、胸腔大小及肺內(nèi)外壓力的變化、氣體的吸入與呼出所產(chǎn)生的微小振動(dòng)，這種振動(dòng)作為一種可被檢測(cè)到的力學(xué)特征信號(hào)，可以用來(lái)進(jìn)行呼吸運(yùn)動(dòng)檢測(cè)[7]?；谖⒄駝?dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置[8]是一種無(wú)創(chuàng)、便攜式的設(shè)備，可以通過(guò)檢測(cè)人體微小的呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)監(jiān)測(cè)呼吸頻率、呼吸深度和呼吸節(jié)律等呼吸參數(shù)。該裝置通常包括一個(gè)微振動(dòng)傳感器、一個(gè)數(shù)據(jù)采集器和一個(gè)顯示器，可以實(shí)時(shí)顯示呼吸參數(shù)和呼吸波形等信息。該裝置的工作原理是通過(guò)微振動(dòng)傳感器將人體微小的呼吸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行處理和分析[9]。利用信號(hào)處理算法，可以提取出呼吸參數(shù)并進(jìn)行分析，如呼吸頻率、呼吸深度、呼吸節(jié)律等。同時(shí)，裝置還可以記錄和存儲(chǔ)呼吸數(shù)據(jù)，方便醫(yī)生和患者隨時(shí)查看和分析?；谖⒄駝?dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)創(chuàng)性[10]、便攜式、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[11]、精度高[12]、易于操作。因此，基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置具有較高的實(shí)用價(jià)值和臨床應(yīng)用前景[13]，在呼吸疾病的監(jiān)測(cè)、預(yù)防和治療方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

盡管基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些問(wèn)題需要解決。以下是一些可能存在的問(wèn)題：雖然基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置精度較高，但在某些情況下，例如嬰兒、兒童、老年人、肥胖者等特殊人群，裝置的精度可能會(huì)受到影響，需要更多的研究和改進(jìn)[14-16]。綜上所述，雖然基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置具有廣泛的應(yīng)用前景和潛力，但是還需要在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化方面進(jìn)行改進(jìn)和完善，以提高裝置的可靠性和精度，促進(jìn)其在臨床應(yīng)用中的推廣和應(yīng)用[17-18]。本文針對(duì)基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)方法研究，研制出可模擬多種振動(dòng)形式的測(cè)試平臺(tái)，形成一套科學(xué)、有效的抗干擾測(cè)試評(píng)價(jià)方案，為數(shù)字健康監(jiān)測(cè)行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[19-20]。研究相關(guān)的設(shè)備評(píng)價(jià)方法，搭建相應(yīng)的測(cè)試平臺(tái)并形成產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提高我國(guó)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)地位，為我國(guó)數(shù)字健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 設(shè)計(jì)原理

本文設(shè)計(jì)了一套基于力學(xué)性能分析的生理信號(hào)模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由系統(tǒng)電控單元、振動(dòng)結(jié)構(gòu)單元、壓力產(chǎn)生單元、運(yùn)動(dòng)控制單元、軟件編程系統(tǒng)等5 大單元部件組成，見(jiàn)圖1。其結(jié)構(gòu)部件由：模擬柔性床體、胸腔呼吸模擬發(fā)生器、心跳振動(dòng)發(fā)生器、人體胸腔壓塊、模擬胸腔抬升控制部件、胸腔支撐臺(tái)、智能控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、軟件配置系統(tǒng)等單元組成，見(jiàn)圖2。通過(guò)軟件編程系統(tǒng)，將需要產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸給微控制器，控制器使用DAC 將數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬控制信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大后，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)頭按照設(shè)定的振動(dòng)幅度和頻率給柔性腔體施加振動(dòng)壓力，產(chǎn)生類似于人體咳嗽時(shí)施加給人體體表產(chǎn)生的微位移。由于人體呼吸、咳嗽等動(dòng)作產(chǎn)生單元不同，各個(gè)信號(hào)會(huì)在某一時(shí)刻同時(shí)發(fā)生，所以產(chǎn)生人體共振信號(hào)，需要各個(gè)振動(dòng)單元獨(dú)立工作，在多個(gè)振動(dòng)頭的緊密配合下，最終經(jīng)柔性腔體調(diào)制后產(chǎn)生類似于人體的共振信號(hào)。被測(cè)傳感器接收到共振信號(hào)后，采用低通、帶通、高通等信號(hào)解調(diào)方式將呼吸、咳嗽、離床等信號(hào)解析出來(lái)。

圖1 人體胸腔共振模擬系統(tǒng)架構(gòu)及結(jié)構(gòu)部件

圖2 人體胸腔共振模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元組成

2 創(chuàng)新技術(shù)

2.1 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)部件由模擬柔性床體、胸腔呼吸模擬發(fā)生器、心跳振動(dòng)發(fā)生器、人體胸腔壓塊、模擬胸腔抬升控制部件、胸腔支撐臺(tái)、智能控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、軟件配置系統(tǒng)等單元組成，見(jiàn)圖2。

（1） 模擬柔性床體：模擬傳感器實(shí)際使用環(huán)境，為傳感器提供類似于在病床或家庭床墊上使用該類產(chǎn)品的環(huán)境；床墊內(nèi)置壓力傳感器，檢測(cè)壓在傳感器上的壓力，該床墊支持多點(diǎn)壓力檢測(cè)，可以滿足側(cè)躺、平躺等壓力信息。

（2）胸腔呼吸模擬發(fā)生器：該單元采用直線電機(jī)帶動(dòng)氣囊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，氣囊外圍包裹類似于人體肋骨的結(jié)構(gòu)，直線電機(jī)的上下運(yùn)動(dòng)使系統(tǒng)產(chǎn)生類似于人體呼吸給傳感器施壓的信號(hào)；輸出范圍3～60 次/min。

（3）心跳振動(dòng)發(fā)生器：該單元采用可變轉(zhuǎn)速凸輪，產(chǎn)生心沖擊信號(hào)[21]，進(jìn)而通過(guò)胸腔呼吸模擬發(fā)生器外部單元將信號(hào)傳導(dǎo)給傳感器。同時(shí)，系統(tǒng)可擴(kuò)展心跳振動(dòng)模擬模塊如圖3 所示，采用可變轉(zhuǎn)速的彈簧凸輪結(jié)構(gòu)，即可產(chǎn)生類似于心臟跳動(dòng)帶來(lái)的振動(dòng)信號(hào)，通過(guò)更換不同尺寸參數(shù)的凸輪并配合轉(zhuǎn)速來(lái)模擬多種狀態(tài)下的心跳振動(dòng)。使用線性電機(jī)帶動(dòng)壓塊，按照一定頻率緩慢下降或上升，擠壓柔性氣囊，可產(chǎn)生類似于呼吸時(shí)，人體胸腔活動(dòng)的動(dòng)作信號(hào)，可以模擬正常呼吸、低通氣、呼吸暫停、哮喘、咳嗽等波形。

圖3 心跳振動(dòng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)

如圖4 所示，使用線性電機(jī)帶動(dòng)壓塊，按照一定頻率緩慢下降或上升，擠壓柔性氣囊，可產(chǎn)生類似于呼吸時(shí)，人體胸腔活動(dòng)的動(dòng)作信號(hào)，可以模擬正常呼吸、低通氣、呼吸暫停、哮喘、咳嗽等波形。

圖4 呼吸波產(chǎn)生結(jié)構(gòu)

如圖5 控制原理框圖所示，通過(guò)軟件編程系統(tǒng)，將需要產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸給微控制器，控制器使用DAC 將數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬控制信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大后，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)頭按照設(shè)定的振動(dòng)幅度和頻率給柔性腔體施加振動(dòng)壓力，產(chǎn)生類似于人體心跳和咳嗽時(shí)施加給人體體表產(chǎn)生的微位移。由于人體心跳、呼吸、咳嗽等動(dòng)作產(chǎn)生單元不同，各個(gè)信號(hào)會(huì)在某一時(shí)刻同時(shí)發(fā)生，所以要產(chǎn)生人體共振信號(hào)，需要各個(gè)振動(dòng)單元獨(dú)立工作，在多個(gè)振動(dòng)頭的緊密配合下，最終經(jīng)柔性腔體調(diào)制后產(chǎn)生類似于人體的共振信號(hào)。被測(cè)傳感器接收到共振信號(hào)后，采用低通、帶通、高通等信號(hào)解調(diào)方式將呼吸、心跳、咳嗽、離床等信號(hào)解析出來(lái)。

圖5 人體胸腔共振模擬系統(tǒng)振動(dòng)頭控制原理

（4）人體胸腔壓塊：該單元主要模擬不同人體躺在傳感器上產(chǎn)生的不同信號(hào)，依據(jù)柔性床體感受的壓力來(lái)控制胸腔壓塊的高低；單位壓力2～10 kg/m2。

（5）模擬胸腔抬升控制部件：該單元主要有兩個(gè)作用，分別是抬升胸腔和更換傳感器；模擬人體離床后，傳感器的信號(hào)。

（6）胸腔支撐臺(tái)：給模擬胸腔抬升控制部件、人體胸腔壓塊、心跳振動(dòng)發(fā)生器、胸腔呼吸模擬發(fā)生器、智能控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等提供支撐作用。

（7）智能控制系統(tǒng)：該單元在電路板硬件層級(jí)控制各個(gè)執(zhí)行單元的模擬動(dòng)作。

（8）供電系統(tǒng)：為人體胸腔共振模擬系統(tǒng)供電。

（9）軟件配置系統(tǒng)：配置不同人體模型數(shù)據(jù)、心率參數(shù)、呼吸參數(shù)等信息。

2.2 模擬心跳運(yùn)動(dòng)

本生理信號(hào)模擬系統(tǒng)中心跳及呼吸模擬模塊工作時(shí)，使用體感振動(dòng)器產(chǎn)生固定頻率間隔的低頻振動(dòng)模擬心跳信號(hào)，使用滑臺(tái)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)彈簧模擬呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。通過(guò)處理器調(diào)節(jié)振動(dòng)器和電機(jī)運(yùn)動(dòng)頻率從而輸出指定心率和呼吸頻率的模擬運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)圖6。

圖6 心沖擊和呼吸信號(hào)模擬發(fā)生器原理示意圖

2.2.1 模擬心跳信號(hào)生成

模擬心跳運(yùn)動(dòng)由主控制器產(chǎn)生模擬心跳信號(hào)，經(jīng)低頻功放放大后驅(qū)動(dòng)體感振動(dòng)器產(chǎn)生心跳運(yùn)動(dòng)。其中，模擬心跳信號(hào)由存儲(chǔ)在主控制器中的真實(shí)人體心沖擊信號(hào)作為“基信號(hào)”，結(jié)合所設(shè)定的心率和振動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)信號(hào)重采樣和幅度變換產(chǎn)生。

重采樣頻率由公式（1）計(jì)算所得。

式中，F(xiàn)resamp為用于心跳基信號(hào)的重采樣頻率；Fbase為為基信號(hào)采樣率；HRb為基信號(hào)所對(duì)應(yīng)的心跳頻率；HRset為設(shè)定的輸出心率。

基信號(hào)的幅度變換按照公式（2）計(jì)算所得。

式中，S'resamp為幅度處理后的模擬心跳信號(hào)；Sresamp為重采樣之后的模擬心跳信號(hào)；K為設(shè)置的幅度參數(shù)，且為輸出信號(hào)的幅度與基信號(hào)幅度的比值。幅度處理后的模擬心跳信號(hào)由DA 輸出，經(jīng)功放放大后驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器產(chǎn)生模擬心跳運(yùn)動(dòng)。

2.2.2 模擬心跳振動(dòng)器

模擬心跳振動(dòng)器為圓柱體形狀的低頻體感振動(dòng)器，直徑為84 mm，厚度為25 mm，重量為300 g，阻抗為4 Ω，頻率響應(yīng)為10～150 Hz。

2.3 模擬呼吸運(yùn)動(dòng)

模擬呼吸運(yùn)動(dòng)使用步進(jìn)電機(jī)滑臺(tái)模組帶動(dòng)彈簧產(chǎn)生（圖7）。根據(jù)設(shè)定的呼吸頻率，步進(jìn)電機(jī)沿滑臺(tái)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖7 呼吸模擬裝置

2.4 振動(dòng)噪聲與干擾容許性

振動(dòng)環(huán)境噪聲是指在微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)試時(shí)，周圍存在的各種振動(dòng)信號(hào)，包括來(lái)自地面、建筑物、機(jī)器設(shè)備、交通運(yùn)輸?shù)鹊恼駝?dòng)。這些振動(dòng)信號(hào)會(huì)對(duì)基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，比如，誤檢率增加、靈敏度下降、算法準(zhǔn)確性下降。因此，在評(píng)價(jià)平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮振動(dòng)環(huán)境噪聲對(duì)基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置產(chǎn)生的影響，同時(shí)，增加相應(yīng)的測(cè)試方法和條件，從而驗(yàn)證相關(guān)設(shè)備是否可以通過(guò)合理的處理和設(shè)計(jì)來(lái)減少噪聲影響，從而提高設(shè)備測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。具體的試驗(yàn)包括低頻噪聲干擾評(píng)價(jià)，沖擊干擾評(píng)價(jià)和雙源干擾評(píng)價(jià)。

低頻噪聲：對(duì)信號(hào)采集裝置施加低頻振動(dòng)噪聲，其振動(dòng)烈度與模擬心跳信號(hào)振動(dòng)烈度比不高于0 dB 時(shí)，應(yīng)滿足設(shè)備技術(shù)文件的相關(guān)要求。

沖擊干擾：對(duì)信號(hào)采集裝置施加沖擊干擾振動(dòng)噪聲，且其振動(dòng)烈度與模擬心跳信號(hào)振動(dòng)烈度比不高于-2 dB時(shí)，應(yīng)滿足設(shè)備技術(shù)文件的相關(guān)要求。

雙源干擾：對(duì)信號(hào)采集裝置施加雙源干擾振動(dòng)噪聲，且其振動(dòng)烈度與模擬心沖擊信號(hào)振動(dòng)烈度比不高于-6 dB 時(shí)，應(yīng)滿足設(shè)備技術(shù)文件的相關(guān)要求。

測(cè)試方法方面：通過(guò)將信號(hào)采集裝置置于規(guī)定的傳導(dǎo)介質(zhì)A 下方正中心部位，將本文所述的振動(dòng)噪聲發(fā)生器和心沖擊信號(hào)發(fā)生器對(duì)稱置于介質(zhì)之上；并將心跳信號(hào)發(fā)生器心率設(shè)置為70 次/min，振動(dòng)烈度設(shè)置為10 mm/s；將振動(dòng)噪聲發(fā)生器依次設(shè)置為低頻噪聲模式（0～200 Hz）、沖擊干擾模式、雙源干擾模式，并將振動(dòng)烈度分別設(shè)置為10、8、5 mm/s，在移動(dòng)端軟件查看心率的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)滿足設(shè)備技術(shù)文件的相關(guān)要求。

其中振動(dòng)烈度比按照公式（3）計(jì)算所得。

式中，R為噪聲信號(hào)與模擬心沖擊信號(hào)振動(dòng)烈度比，單位為dB；Nrms為 噪聲振動(dòng)烈度(以10 s 速度有效值計(jì))；Srms為 模擬心沖擊信號(hào)振動(dòng)烈度（以10 s 速度有效值計(jì)）。

3 技術(shù)特性

系統(tǒng)輸出信號(hào)技術(shù)特性指標(biāo)主要包括：

（1）心跳振動(dòng)輸出范圍： 30～240 次/min，輸出精度±3 次/min 或±10%（取二者之大值）；單一心跳振動(dòng)下，柔性腔體振動(dòng)幅度10～100 μm。

（2）呼吸振動(dòng)輸出范圍：3～60 次/min，輸出精度±2 次/min 或±10%（取二者之大值）；單一呼吸振動(dòng)下，柔性腔體振動(dòng)幅度100 μm～2 mm。

（3）咳嗽振動(dòng)輸出范圍：3～60 次/min，依據(jù)工作間隔進(jìn)行配置輸出；單一咳嗽振動(dòng)下，柔性腔體振動(dòng)幅度100 μm～1 mm。

（4）哮喘振動(dòng)輸出范圍：3～60 次/min，依據(jù)工作間隔進(jìn)行配置輸出；單一哮喘振動(dòng)下，柔性腔體振動(dòng)幅度100 μm～2 mm。

（5）體動(dòng)輸出：可區(qū)分安靜狀態(tài)和活動(dòng)狀態(tài)，大、中、小體動(dòng)分類。

（6）連續(xù)工作時(shí)間：連續(xù)工作時(shí)間不小于200 h。

（7）波形編輯：系統(tǒng)可依據(jù)臨床測(cè)試數(shù)據(jù)，由專業(yè)人員對(duì)波形進(jìn)行編輯后輸入系統(tǒng)，呼吸波形輸入輸出輸出正常呼吸、低通氣、呼吸暫停、哮喘、咳嗽5 種波形；幅度、頻率可調(diào)。

（8）系統(tǒng)最大功耗：AC 220 V 10 A。

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 模擬心電呼吸振動(dòng)波形

心沖擊模擬器產(chǎn)生的心跳波形是模擬心臟的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，通常采用的是一個(gè)類似正弦波形的波形。該波形具有特定的頻率和振幅。該波形具有一個(gè)明顯的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以模擬心臟收縮和舒張產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。

呼吸產(chǎn)生的微振動(dòng)波形是由肺部和胸部的運(yùn)動(dòng)引起的。RMG 記錄胸部的運(yùn)動(dòng)，可以觀察到一系列的波形和間隔。每次呼吸都會(huì)形成一個(gè)波形，其中最顯著的是呼吸峰和呼吸谷。呼吸峰代表呼氣的最高點(diǎn)，呼吸谷代表吸氣的最低點(diǎn)。這些波形可以被用來(lái)測(cè)量呼吸的頻率和深度，以及呼吸異常情況，見(jiàn)圖8。

圖8 人體胸腔共振模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生心電信號(hào)振動(dòng)波形（a）和呼吸沖擊信號(hào)波形（b）

4.2 模擬心電呼吸振動(dòng)波形輸出準(zhǔn)確度分析

將心沖擊和呼吸信號(hào)模擬發(fā)生器呼吸頻率設(shè)置為5、50、100、150 rpm,使用秒表進(jìn)行1 min 計(jì)時(shí)，記錄1 min 內(nèi)心跳模擬振動(dòng)器振動(dòng)次數(shù)（或呼吸模擬裝置運(yùn)動(dòng)周數(shù)）,輸出精度±3 次/min 或±10%（取二者之大值）。

將心沖擊和呼吸信號(hào)模擬發(fā)生器的模擬心跳頻率設(shè)置為20、70、120、170、220、254 次/min，將帶有直流模擬信號(hào)輸出功能的測(cè)振儀的直流輸出端口連接示波器，并將測(cè)振儀探頭接觸振動(dòng)器振子，使用示波器F F T 功能進(jìn)行頻譜分析，觀察0.33～4.23 Hz（對(duì)應(yīng)20～254 次/min 心率）頻率范圍內(nèi)信號(hào)基頻，輸出精度±3 次/min 或±10%（取二者之大值）。

表1 模擬心沖擊輸出準(zhǔn)確度確認(rèn)檢測(cè)記錄（次/min）

表2 模擬心沖擊輸出準(zhǔn)確度確認(rèn)檢測(cè)記錄 （次/min）

5 結(jié)論

基于微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置具有非常廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。未來(lái)隨著技術(shù)和算法的不斷發(fā)展和完善，呼吸監(jiān)測(cè)裝置的精度和可靠性將不斷提高，同時(shí)，裝置的成本也將進(jìn)一步降低，推動(dòng)裝置的普及和應(yīng)用。因此，微振動(dòng)檢測(cè)的呼吸監(jiān)測(cè)裝置未來(lái)的發(fā)展前景非常廣泛，具有非常高的市場(chǎng)和社會(huì)價(jià)值。本文通過(guò)建立模擬振動(dòng)平臺(tái)，并結(jié)合模擬噪聲信號(hào)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)為目標(biāo)，依托高頻功率變壓技術(shù)、高頻線圈制造技術(shù)，研制出瞬時(shí)高功率測(cè)試平臺(tái)，可輸出100～1000 kHz 范圍內(nèi)的多頻點(diǎn)磁場(chǎng)、電場(chǎng)，可快速鎖定心室輔助裝置的敏感干擾因素，同時(shí)，提煉心室輔助裝置共性的傳導(dǎo)電流干擾途徑，給出更為精準(zhǔn)的傳導(dǎo)干擾測(cè)試方向，為對(duì)心室輔助裝置的高功率瞬時(shí)能量騷擾抗擾性能研究與完善評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提供了有效的基礎(chǔ)平臺(tái)。