中国组织工程研究与临床康复 第14卷 第52期 2010–12–24出版
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research December 24, 2010 Vol.14 No.52
P .O. Box 1200, Shen yan g 110004 https://www.doczj.com/doc/663197446.html,
9790
School of Biomedical Engineering, Capital Medical University, Beijing 100069, China
Zhang Yun, Associate professor, School of Biomedical
Engineering, Capital Medical University, Beijing 100069, China
mail_zhangyun@https://www.doczj.com/doc/663197446.html,
Supported by: the Basic Clinical
Program of Capital Medical University, No. 2004JK31*
Received: 2010-07-28 Accepted: 2010-11-23
首都医科大学生物医学工程学院，北京市 100069
张韫，女，汉族，1983年首都医科大学毕业，副教授，主要从事生物医学信息学研究。mail_zhangyun @https://www.doczj.com/doc/663197446.html,
中图分类号:R318 文献标识码:B
文章编号:1673-8225 (2010)52-09790-04
收稿日期：2010-07-28
修回日期：2010-11-23 (20100728001/G ·A)
压力反射敏感性检测系统的设计与实现*
张 韫，王 锐，贾三庆
Design and implementation of baroreflex sensitivity monitor system
Zhang Yun, Wang Rui, Jia San-qing
Abstract
BACKGROUND: In various dangerous layering techniques, baroreflex sensitivity (BRS) is a reliable, accurate, independent predictor for arrhythmia and sudden cardiac death following acute myocardial infarction. Studies commonly utilize pressure and electrocardiogram measurements apparatus to calculate data for BRS.
OBJECTIVE: To design and develop BRS monitor system to predict sudden cardiac death reliably and accurately after acute myocardial infarction.
METHODS: The developed BRS monitor system was used to acquire all patients’ original pulse wave data using electronic blood pressure monitor which also was self-designed. The electronic blood pressure monitor was accomplished by oscillometric method. Pulse wave signals underwent processes of filtering of hardware and software and magnifying for calculating systolic pressure and diastolic pressure. Subsequently, the heart rate was conversed according to the blood pressure value and finally BRS value was calculated by both average values of blood pressure and heart rate. The blood pressure of the subjects was forcibly changed by intravenous injection of vasoactive substances.
RESULTS AND CONCLUSION: Self-designed BRS monitor system consists of the circuit of the electronic blood pressure monitor, pulse wave processing procedures and BRS calculation program. First, electronic blood pressure monitor was used to get pulse wave data. Then, we wrote computer program that was used to process pulse wave to acquire two groups of data of the blood pressure and heart rate. Afterwards, BRS value was calculated with changing average values of the heart rate and blood pressure. In conclusion, depending on BRS value, we can predict possibility of occurring sudden cardiac death who suffered from acute myocardial infarction. Because the device acquires original data which is used to calculate BRS value only from electronic blood pressure monitor, it is convenient to take. Therefore it is possible to visit patients of acute myocardial infarction at any moment. The development of this monitoring system may provide a better idea to effectively control occurrence of sudden cardiac death after acute myocardial infarction in clinic.
Zhang Y, Wang R, Jia SQ. Design and implementation of baroreflex sensitivity monitor system.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(52): 9790-9793. [https://www.doczj.com/doc/663197446.html, https://www.doczj.com/doc/663197446.html,]
摘要
背景：在诸多危险分层技术中，压力反射敏感性是比较可靠和准确的急性心肌梗死后心律失常和心脏性猝死的独立预报因子。至今的报道显示，有关压力反射敏感性的研究都是分别利用血压测量设备和心电测量设备采集计算压力反射敏感性所需的数据。
目的：为准确地预测急性心肌梗死后心脏性猝死的发生，设计并开发了压力反射敏感性检测系统。
方法：研发的压力反射敏感性检测系统是使用自行设计的电子血压计采样患者的脉搏波，电子血压计是采用示波法实现的。脉搏波信号经软硬件滤波、放大和定标后，用于计算收缩压和舒张压。而后，根据2次收缩压的差值得到心率值，再由血压和心率的变化均值计算出压力反射敏感性值。采用静脉注射血管活性物质强制造成患者血压的变化。
结果与结论：自行设计的压力反射敏感性检测系统由电子血压计电路、脉搏波处理程序和压力反射敏感性计算程序3部分组成。首先，使用电子血压计获得脉搏波。然后，编程对脉搏波数据进行处理，以便从脉搏波中获得心率和血压的变化均值。最后，利用心率和血压的变化值计算压力反射敏感性，并根据该值对患者急性心肌梗死后心脏性猝死发生的可能性进行判断。由于该系统只用电子血压计获取计算压力反射敏感性所需的全部原始数据，故具有体积小和方便携带等优点，不仅可以作为急性心肌梗死患者随访的医疗设备，而且为临床有效控制急性心肌梗死后发生心脏性猝死提供了很好的思路。 关键词：压力反射敏感性；急性心肌梗死；数字血压计；示波法；设计 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010. 52.025
张韫，王锐，贾三庆. 压力反射敏感性检测系统的设计与实现[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(52):9790-9793. [https://www.doczj.com/doc/663197446.html, https://www.doczj.com/doc/663197446.html,]
0 引言
近20多年来，随着生活水平的提高和生活
节奏的加快，心血管疾病的发病率逐渐增高。大量实验室及临床研究表明，压力反射敏感性(baroreflex sensitivity, BRS)能确切反映自主神经尤其是迷走神经对心血管的调节作用，是评
估心脏自主神经功能状态的有效方法之一[1]
。心力衰竭、急性心肌梗死和高血压等多种心血管疾病的发生发展均与BRS 的改变有关
[2-4]
。其
中患急性心肌梗死后的一两年内，患者继发心律不齐和心脏性猝死的危险大幅度提高。因此，如何对心脏性猝死进行危险分层，达到早发现、早治疗的研究受到医学界的广泛关注。经大量临床研究发现，在诸多危险分层技术中，BRS
张韫，等.压力反射敏感性检测系统的设计与实现ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH
9791 www.CRTER
.org
是比较可靠和准确的急性心肌梗死后心律失常和心脏性猝死的独立预报因子[5-6]。
BRS是指通过动脉内血压变化引起反射性窦性心率变化的敏感程度[7]。心脏受交感和迷走神经双重支配。刺激迷走神经引起的反应较交感神经更快，且迷走神经可使心脏的电生理稳定。因此可控制心率每搏周期变化。急性心肌梗死后，交感神经兴奋而迷走神经相对受到抑制，导致动脉BRS钝化，易促发心律失常和心脏性猝死[8]。这时可利用能反映自主神经功能状态尤其是迷走神经反射功能的BRS独立且快速提示心肌梗死患者的预后[9]。BRS的检测方法有多种，但目前临床主要采用Smyth等在1969年提出的新福林法来判断急性心肌梗死后迷走神经的功能状况[10]。该方法利用注射新福林后导致血压快速升高的特点，通过计算血压变化值对R-R间期变化值的回归直线斜率得到BRS。
本文研发的BRS检测系统是使用自行设计的数字血压计采样患者的脉搏波，脉搏波信号经软硬件滤波、放大和定标后，计算收缩压和舒张压。然后根据2次收缩压的差值得到心率值，再由血压和心率的变化均值计算BRS值。本文是基于脉搏传输原理开发的一种检测动脉压的新装置，具有无创、简易和方便携带等特点。
1 对象和方法
1.1 对象选择8名志愿受试者在本项目中测试自制电子血压计的功能，接受BRS检测。电子血压计(自行研制)；CYP RESS VY3654开发工具；微型计算机(硬件：Pentium 4，主频
2.4 GHz，内存256 MB；操作系统：Windows2000/NT)；VC6.0软件开发平台。
1.2 方法
电子血压计的原理和结构：由于电子血压计在使用上具有便携和易操作等特点[11]，作者采用电子血压计来测量脉搏波。电子血压计一般采用示波法，其工作原理为动脉血管的脉搏通过臂带中的空气传给传感器，传感器接收信号后，根据脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来估计血压。与脉搏波最大值对应的是平均压，收缩压和舒张压分别由对应脉搏波最大振幅的比例来确定[12]。
示波法电子血压计电路框图见图1，它包括压力传感器、稳压电路、放大电路、A/D转换电路和单片机。其中压力传感器Motorola MP XV5050GP检测袖带内的压力波动；放大电路采用图2所示滤波放大电路，其作用是提取袖带内的压力振荡信号；10位A/D转换芯片AD7810将滤波后的压力振荡信号转换成数字信号传送至USB单片机CYPRESS CY7C63723，并经USB接口以HID方式将数据传送至计算机。电子血压计电路通过USB接口供电。USB接口的+5 V引脚接入稳压芯片后，通过稳压电路向压力传感器、放大电路和A/D转换器提供4.5 V供电电压。在计算机端运行由VC6.0编制的主机端程序，读取电子血压计通过USB端口传送的数据并进行进一步处理，以便计算收缩压和舒张压值，并根据脉搏频率计算心率，最后利用血压和心率的变化均值计算BRS值。
由于压力传感器的输出信号是在袖带压力信号上叠加振荡信号的混合信号，其中振荡信号的频率在1 Hz左右，袖带压力信号的频率在0.04 Hz以下，因此需要通过高通滤波从混合信号中提取振荡信号。电子血压计的滤波放大电路采用二阶高通滤波器，在放大振荡信号之前滤除袖带压力信号，具体电路参数见图2。
脉搏压测定：脉搏波是心脏的搏动使血液沿动脉血管向外周传播而形成的，可用于无创动态地反应血压的变化[13-14]。脉搏信号处理模块框图见图3。首先，将从USB 口获得的脉搏信号进行软件滤波，进一步去除信号中的各种干扰，获得高质量的脉搏信号。尔后使用比较法绘制脉搏波包络线。具体方法为设定两个状态，status=0和1。“0”状态对应每个脉搏波的上升阶段，“1”状态对应每个脉搏波的下降阶段。在“0”状态，若有y(n)> y(n+1)，则y(n)为峰值点，同时转为“1”状态。在“1”状态中，若有y(n)< y(n+1)则又回到”0”状态。获取脉搏波包络线数据后，再将脉搏波定标，然后计算收缩压、Figure 2Filtering amplifying circuit
图2 滤波放大电路
Figure 1Electrical block diagram of electrosphygmomanometer 图1 电子血压计电路框图
袖带压力传感器放大电路A/D 转换单片机USB接口PC机
稳压电路
+5 V电路
张愠，等. 压力反射敏感性检测系统的设计与实现
P .O. Box 1200, Shenya ng 110004 https://www.doczj.com/doc/663197446.html,
9792
www.CRTER .org
2
1
……++=Y Y Y 10
2
1
……++=X X X ∑∑∑????=
2
2
)()()
)((Y Y X X Y Y X X r X
Y
舒张压和心率等参数。 设计出的脉搏处理程序软件界面如图4所示。脉搏信号处理程序分实时采集和离线浏览两个模式，程序启动时的缺省状态为实时采集模式。在实时模式下，默认在窗口中显示脉搏包络线。如果希望保存数据，单击“保存”按钮，并在弹出的对话框中按要求输入文件名。上述操作完成后，屏幕弹出患者基本信息对话框，在此处输入患者姓名、性别和年龄后，程序开始保存数据。在离线模式下，工具栏中与浏览相关的5个翻页按钮有效，用户可利用它们查看已经保存的数据。 计算BRS ：目前有很多种测定BRS 的方法，有文
献报道的如静脉注射血管活性物质法，机械性改变颈动脉窦跨壁压法，Valsalva 动作法，光谱法，SBR 法及直立倾斜法等
[15]
。本文选用静脉注射血管活性物质
法强制造成患者血压变化，由于血压变化对应着心率反射，故心率随之变化。多年临床研究证实，动脉血压的变化均值与心动周期变化均值呈线性关系
[16]
。具
体实现方法如下：①患者静卧。②取静息状态10个收缩压值求平均，作为基础血压值，记作P 0；取对应的10个心动周期R-R 求平均值作为基础R-R 间期，记作R 0。③静脉注射血管活性物质，使血压升高至比基础血压高20~30 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。④取收缩压明显升高至最大值之间的连续10个收缩压值，记作P 1，P 2，P 3，……；设X 1=P 1-P 0；X 2=P 2-P 0；X 3=P 3-P 0；……。⑤取对应的10个R-R 间期，记作R 1，
R 2，R 3，……；设Y 1=R 1-R 0；Y 2=R 2-R 0；Y 2= R 2-R 0；……。⑥计算BRS ：BRS(ms/mm Hg)=
其中， ； ；相关系数r >0.8时，所得BRS 值有意义： 。⑦重复①~⑥3次，
求BRS 平均值，即为最终的BRS 结果。
2 结果
BRS 是维持体内平衡的重要调控方式。大量资料及实验研究显示，急性心肌梗死后，患者自主神经系统的平衡常常会受到严重破坏，心脏交感神经活性增加而迷走神经活性降低，因此可导致心室纤颤，室性心动过速，心肌局部缺血，甚至引发心脏性猝死
[17]
。由于BRS 是反
映自主神经系统功能的一个良好的独立指标。故若将BRS 运用于心脏性猝死预测，可显著降低心血管疾病患者猝死的危险性，也为临床采用药物或其他干预性措施预防恶性心律失常和急性心肌梗死后心脏性猝死提供了有利的证据。
至今的报道显示，有关BRS 的研究都是分别利用血压测量设备和心电测量设备采集计算BRS 所需数据。本文则只采用电子血压计获得患者脉搏波数据，这些数据经软硬件滤波、放大和定标后，用于计算收缩压和舒张压。并根据两次收缩压的差值得到心率值，再由血压和心率变化均值计算BRS 值。检测系统体积小、易携带，不仅能给急性心肌梗死患者的随访提供方便，且为急性心肌梗死患者通过自行检测BRS 来预测心脏性猝死的设想提供了一条很好的思路。
本文设计的电子血压计电路是采用示波法实现的，采集到的低失真、高信噪比的脉搏波数据通过USB 口送至微型计算机，医务人员可通过在屏幕显示的脉搏波形上截取有意义的数据，计算BRS 值
[18]
。不难看出，该研
究为临床快速提示急性心肌梗死患者的预后给出了有价值的方法。进而，达到更好地控制和防治心血管疾病的目的。
3 讨论
利用BRS 预测急性心肌梗死后心脏性猝死是一种比较可靠的技术，有很好的研究前景。
本文提出的只用血压计获取所需数据及使用USB 口连接血压计和微型计算机使得患者随访变得更加简单易行。但该研究采用的是经典的通过化学方法强制造成血压的变化，故给普查带来困难[19]
。
利用血压和心率的自发性波动在时域上计算BRS ，
是一种患者更易于接受的检测方法
[20]
。此外，微型计算
机所完成的工作可以用单片机实现，将微型液晶显示器和单片机都装在电子血压计的外壳内，会进一步缩小检
Figure 3 Block diagram of pulse signal processing unit
图3 脉搏信号处理模块框图
Figure 4 Display window of the pulse signal
图4 脉搏信号显示界面
心率
舒张压
收缩压
USB 接口 比较法
定标
提取包络线
软件滤波
脉搏波数据
张韫，等.压力反射敏感性检测系统的设计与实现ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH
9793 https://www.doczj.com/doc/663197446.html,
测设备的体积。
4 参考文献
[1] Du WJ, Chen J,Wang XR.Shiyong Yixue Zazhi. 2008;24(22)：
3982-3984.
杜唯佳, 陈杰, 王祥瑞.原发性高血压与压力反射敏感性关系的研究
进展[J].实用医学杂志，2008,24(22)：3982-3984.
[2] De Ferrari GM, Sanzo A, Bertoletti A, et al. Baroreflex sensitivity
predicts long-term cardiovascular mortality after myocardial
infarction even in patients with preserved left ventricular function.
J Am Coll Cardiol. 2007;50(24):2285-2290.
[3] Xie HH, Shen FM, Zhang XF,et al. Blood pressure variability,
baroreflex sensitivity and organ damage in spontaneously
hypertensive rats treated with various antihypertensive drugs. Eur J Pharmacol. 2006;543(1-3):77-82.
[4] Ar?ca S, F?ratince N, Bozkurt A, et al. Predictability of baroreflex
sensitivity induced by phenylephrine injection via frequency
domain indices computed from heart rate and systolic blood
pressure signals during deep breathing. Biomed Sign Proc Contr.
2010;5: 292-298.
[5] Stein KM. Noninvasive risk stratification for sudden death:
signal-averaged electrocardiography, nonsustained ventricular
tachycardia, heart rate variability, baroreflex sensitivity, and QRS duration. Prog Cardiovasc Dis. 2008;51(2):106-117.
[6] Osterhues HH, Hombach V. Diagnosis and risk stratification in
patients at risk of sudden cardiac death. Herzschr Elektrophys.
2001;12:15-26.
[7] Wei YJ. Zhongguo Youxiu Shuoshi Xuewei Lunwen. 2005.
魏延津. 压力反射敏感性对急性心肌梗死患者早期病死率的预测价
值[D]. 中国优秀硕士学位论文，2005.
[8] Jia FP, Lei H, Qin S, et al. Chongqing Yike Daxue Xuebao. 2009;
34(10):1384-1388.
贾峰鹏，雷寒，覃数，等. 急性心肌梗死后患者心脏自主神经功能
的动态变化研究[J]. 重庆医科大学学报，2009,34(10)：1384-1388.
[9] Zhang Y, Zhang XM, Wu W, et al. Zhonghua Xinxueguanbing
Zazhi. 2000;28(3)：224-227.
张燕, 张旭明, 伍卫, 等. 心肌梗死后心率变异性、压力反射敏感性与
心肌电生理特征的关系[J]. 中华心血管病杂志,2000,28(3):224-227.
[10] Pan JH. Guowai Yixue: Neikexue Fence. 1997;24(10):440-442.
潘家华. 压力反射敏感性的检测方法及临床应用[J]. 国外医学: 内
科学分册，1997，24(10):440-442.
[11] Feng XZ, Deng QK, Wang JB. Zhongguo Yiliao Qixie Zazhi.
2009;33(2)：95-98.
冯学技，邓亲恺，王建波. 提高电子血压计个体适应性检测能力的
研究[J]. 中国医疗器械杂志，2009,33(2)：95-98.
[12] Qian F, Liu Y. Yiqi Yibiao Xuebao. 2006;27(6)：1534-1535.
钱峰，刘晔. 基于示波法的电子血压计实现[J]. 仪器仪表学报，
2006,27(6)：1534-1535.
[13] Su ZM, Guo JY, Liu J. Nami Jishu yu Jingmi Gongcheng. 2010;
8(1)：70-74.
苏子美，郭建英，刘瑾. 脉搏波的频域特征提取与自动识别技术[J].
纳米技术与精密工程，2010,8(1)：70-74. [14] Ji XY. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu.
2009;13(4)：655-658.
季鑫源. 脉搏波形采集与辅助诊断系统的设计[J]. 中国组织工程研
究与临床康复，2009,13(4)：655-658.
[15] Yang TC, Huang JY, Li CS. Guowai Yixue: Xinxueguan Jibing.
2005;32(3)：129-131.
杨铁城，黄捷英，李春盛. 压力反射敏感性[J]. 国外医学: 心血管疾病，2005,32(3)：129-131.
[16] Li ZM, Li HJ, Mao Y, et al. Zhongguo Laonianxue Zazhi. 2010;
30(10)：1449-1450.
李志民，李红建，毛颖，等. 无创性脉搏检测仪在测量老年人中心
动脉压中的应用[J]. 中国老年学杂志，2010,30(10)：1449-1450.
[17] Ou W, Rao T, Gao H. Shandong Yiyao. 2008;48(40)：99-101.
欧炜，饶婷，高鸿. 老年患者术前压力反射敏感性分析[J]. 山东医
药，2008,48(40)：99-101.
[18] Ma WL, Luo M, Deng NW, et al. Shanghai Yixue. 2003,26(suppl):
73-74.
马文林，罗明，邓南伟，等. 高血压患者的压力反射敏感性分析[J].
上海医学，2003,26(增刊):73-74.
[19] Li T, Yu G. Shengwu Yixue Gongchengxue Zazhi. 2008;25(5):
1059-1062.
李婷，虞刚. 一种无创脉搏波检测分析系统的研制[J]. 生物医学工
程学杂志，2008,25(5):1059-1062.
[20] Bertinieri G, DiRienzo M, Cavallazzi A ,et al. Evaluation of
baroreceptor reflex by blood pressure monitoring in
unanesthetized cats. Am J Physiol. 1988;254(2 Pt 2):H377-383.
10KV 母线回路故障检测控制器软硬件设计方案 徐源 南阳理工学院电子与电气工程系 一、系统功能架构设计 根据附件一的要求,设计故障检测与控制系统架构如下: 高压支线电压送入电压互感器后获得合适的 AC 电压, 经感应电压调整器调整成两路电压,一路作为电压采集信号,一路为驱动电路和执行电路供电,为保证系统整体的稳定性和可靠性,在电压调整器上增加一个抑制峰值电压和反向电涌的抗干扰模块,采集到的电平信号经 A/D数模转换以后,送入 CPU 进行处理,当检测到电平信号的异常后,触发 CPU 的中断系统,在小于 0.1us 时间里对事件反应,先由 CPU 软件进行去抖动处理,滤除干扰信号, 然后判断出故障类型, 由 CPU 发出指令, 由调节执行电路完成高压线回路继电器的通断闭合,从而排除或正确判断故障类型。
系统信息适时通过 LED 屏幕或者 LCD 屏幕进行指示,并且延时参数等信息都可以通过面板的控制键盘进行设置,必要时可以用红外遥控器进行设置。 为保障系统的稳定运行,防止 CPU 死机,采用“看门狗”来防止软件意外的发生;为获得系统的适时故障检测信息, 采用 RTC 时钟并对系统进行适时监控, 并把故障信息存储在 8K 的 EERPOM 中去,防止掉电信息丢失,并可以适时对系统历史信息进行查询;数据通信采用 485总线和综自计算机进行通信。 此系统的自动化程度相对来说很高,功能更强大,稳定性也比较高,可以实现时时故 障显示和判断,甚至是简单故障的排除,人员的劳动强度和安全性得到有效保障,因为系统在很短时间内就可以排除故障或显示故障类型,对电力设备的安全有更大的保障。 二、故障检测控制器走线图
动脉压力感受器反射机制及相关研究 颈动脉窦(CS)和主动脉弓(AA)压力感受器(BR)在维持机体血压相对稳定中起重要作用。BR激活的基本机制是血管牵张时引起感觉神经末梢的机械变形，离子通道开放、膜去极化，进而产生动作电位，并通过自主神经系统对机体循环系统产生调节作用。 1. 定义： 动脉压力感受器反射的感受装置，是位于颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下丰富的感觉传入神经末梢，称为动脉压力感受器。动脉压力感受器并不是直接感受血压的变化，而是感受血管壁的机械牵张程度。动脉压力感受反射包括交感神经反射和迷走神经反射。当动脉血压升高时，动脉管壁被牵张的程度就增大，压力感受器发放的神经冲动也就增多。在一定范围内，压力感受器的传入冲动频率与动脉管壁的扩张程度成正比。 2. 传入、传出神经、中枢联系及效应器： 颈动脉窦压力感受器的传入神经纤维组成颈动脉窦神经。窦神经加入舌咽神经，进入延髓，和孤束核（NTS）的神经元发生突触联系。主动脉弓压力感受器的传入神经纤维行走于迷走神经干内，进入脑干心血管中枢，并终止于孤束核。孤束核和延髓头端腹外侧(RVLM)部是动脉压力感受反射中枢信息整合的主要神经核团。心血管中枢含有两个功能区：外侧喙状的升血压（缩血管）中枢和中央尾状的降血压（舒血管）中枢。而孤束核发出的一些侧支可至位于延髓网状结构的心血管中枢、呼吸中枢、及迷走神经背核等结构，其中，心血管中枢和呼吸中枢通过网状脊髓束与脊髓的前脚和后脚再发生联系，最后由迷走神经背核发出的迷走神经、脊髓侧角发出的交感神经、脊髓前脚发出的肋间神经和膈神经等传出神经，分别支配引起此反射的心脏、血管和呼吸肌等效应器。 3. 反射效应： 当血压在发生波动时，颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下的压力感觉神经末梢感受血管壁的机械牵张程度，发放的神经冲动经舌咽神经和迷走神经进入颅内，与位于延髓的孤束核（NTS）形成突触。压力感受器的传入神经冲动到达孤束核后，可通过延髓内的神经通路，使头端延髓腹外侧区(RVLM)的血管运动神经元抑制，从而使交感神经紧张性活动减弱；反之，传入冲动减少时，则交感神经紧张性活动增加。因此，作为心血管传入神经信息的汇集处，和处理交感和迷走神经信息并发出传出神经信息到外周的终端，孤束核和延髓头端腹外侧部内的神经信号传导对于调节血压、心率、交感神经活动、动脉或心肺压力感受反射的调节起着至关重要的作用。 动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，通过中枢机制，使心迷走神经紧张性加强，心交感神经紧张性和交感缩血管神经紧张性减弱，其效应为心率减慢，心输出量减少，外周阻力降低，故动脉血压下降。反之，当动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使迷走神经紧张性减弱，交感神经紧张性加强，于是心率加快，心排出量增加，外周阻力增高，血压回升。 4.动脉压力感受器电位及离子通道机制： 动脉压力感受器神经末梢是如何感受牵引刺激并产生冲动，即感受器的机-电换能或机-电耦联机制的研究，是近年来倍受关注的问题。有学者根据猫肌梭等牵张感受器这样一些慢适应感受器所得的资料进行推断，当动脉壁变形时感受神经末梢膜对Na+和K+通透性增高，也就是无选择地激活神经元细胞膜上的阳离子电流，产生压力感受器电位，再引发传入神经的放电。Matsuura研究认为细胞外Na+浓度降低可升高压力感受器的阈压，这一发现与细胞兴奋时Na+内流一致；而增加细胞外的K+浓度，则可降低压力感受器的阈压。Cl-不影响压
单片机系统课程设计 成绩评定表 设计课题:压力检测系统设计 学院名称:电气工程学院 专业班级:自动1304 学生姓名:赵博 学号: 2 指导教师:王黎周刚李攀峰 设计地点 : 31-505 设计时间 : 2015-12-28～2016-01-08
单片机系统 课程设计课程设计名称:压力检测系统设计 专业班级:自动1304 学生姓名:赵博 学号: 2 指导教师:王黎周刚李攀峰 课程设计地点: 31-505 课程设计时间: 2015-12-28～2016-01-08 单片机系统课程设计任务书
目录 1绪论 (3) 1、1压力检测系统概述 (3) 2总体方案设计原理 (4) 2、1 基于单片机的智能压力检测的原理 (4) 2、2 压力传感器 (4) 2、2、1 压力传感器的选择 (4) 2、2、2金属电阻应变片的工作原理 (5) 2、3 A/D转换器 (5) 2、3、1 A/D转换模块器件选择 (5) 2、3、2 A/D转换器的简介 (5) 2、4单片机 (6) 2、4、1 AT89C51单片机简介 (6) 2、4、2主要特性 (7) 2、4、3 管脚说明 (7) 2、5单片机于键盘的接口技术 (8) 2、5、1 键盘功能及结构概述 (8) 2、5、2 单片机与键盘的连接 (9) 2、6 LED显示接口 (10)
2、6、1 LED显示器 (10) 2、6、2七段数码显示器 (11) 2、6、3LED数码管静态显示接口 (12) 3软件设计 (14) 3、1 A/D转换器的软件设计 (14) 3、1、1 ADC0832芯片接口程序的编写 (14) 3、2 单片机与键盘的接口程序设计 (15) 3、3 LED数码管显示程序设计 (16) 总结 (18) 参考文献 (19) 附录A (19) 附录B (20) 1绪论 1、1压力检测系统概述 压力就是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制就是保证生产与设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。 本次设计就是基于AT89C51单片机的测量与显示。就是通过压力传感器将压力转换成电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A／D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息,最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘,向计算机系统输入各种数据与命令,让单片机系统处于预定的功能状态,显示需要的值。 本设计的最终结果就是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。
动脉压力感受器及相关疾病 学员旅六队预检专业：王金灵李昂莫红彪 摘要：根据动脉压力感受器的产生机制浅谈相关疾患 压力感受性反射的感受装置是位于颈动脉窦和主动脉弓的血管外膜下的感觉神经末梢，通过感受血管壁的机械牵张程度而产生传入信号，信号作用于中枢端，中枢产生指令参与血压以及血流的调节，即随血压的波动，传入冲动频率也发生相应的变化。由于近年人民生活水平不断提高，越来越多因素影响到其感受调节机制，直接或者间接地引发不少疾病，如高血压，因此，这方面的研究也比较前卫。 关键词：离子通道机制NO的影响以及重力等因素高血压以及糖尿病等 动脉压力感受器的作用产生机制： 动脉压力感受器反射在维持血压以及调节心血管活动中发挥重要作用。自1924年Hering阐述其功能以来，有关的生理研究已大量报道。该感受器是位于颈动脉窦和主动脉弓部位的慢适应性感受器，受到跨壁压牵张时兴奋，与牵张程度线性相关，其传入神经分别：窦神经和主动脉神经，有有髓（A）和无髓（C）类纤维，其胞体分别位于岩神经节和结状神经节。此感受器所在血管壁无类似外周化学感受器丝球细胞这样的辅助结构，因此，出击感受神经元的末梢可能就是发生冲动的部位。其感觉末梢相当复杂，信号可能来自此类末梢的变形，神经末梢通过机-电换能或机电偶联而感受牵引刺激且发生冲动。 然而，该感受器同时也受到多种因素影响。首先是电位和机械敏感性离子通道。有学者根据猫肌梭或螯虾牵张感受器实验所得资料进行推论，同其他机械感受器一样，当动脉壁变形时感觉神经末梢对Na+和K+通透性增加，也可能对Ca2+增加。也就是无选择的激活神经元细胞膜阳离子电流，产生一个发生器电位，进而引发传入神经放电。有人从颈总动脉压力感受器记录到对河豚毒不敏感的慢电位，有Na离子依赖性，胞外Na浓度降低5%可升高阈压并降低增益，与兴奋时Na+内流机制一致。增加胞外K浓度效果相反。对于Ca2+离子浓度的改变和应用不同钙通道阻断剂的实验结果是与Ca2+内流后可导致去极化的结果相反。Cl—则不能影响压力感受器放电。由此可见，压力感受器收到的形变引起的电流主要是1价阳离子。 机械敏感性离子通道（MS）：1984年Guhary和Sachs在骨骼肌的电压钳实验首先对MS通道作了报道。MS包括牵引敏感性通道，移位敏感性通道和剪应力敏感性通道。其中牵张敏感性通道又包括牵张激活（SAC）和牵张失活（SIC）敏感性通道。在SAC通道中有：（1）阴离子，特别是Cl-通过的SAAn，（2）多种阳离子通过的SACat，（3）K+及其类似物通透的SAK，（4）阴阳离子无选择性SANon，（5）选择性Ca2+通透的SACa。一般认为SIC 仅允许K+及其类似物通过。已有研究表明，在各类细胞上普遍存在着MS通道。一些组织包括无脊髓动物牵张感受器神经元、鸡心肌细胞、大鼠内皮细胞、肾小管细胞等均存在MS 通道。Tavernarakis等最近已克隆出MS通道，MS通道参与调节多种功能，如引起血管内皮细胞释放活性物质，诱发骨骼肌细胞的生长，调控细胞细胞容积以及影响特殊感受器的活动等。 MS通道具有以下特点：（1）大多数对阴离子通过有选择性，而对阳离子的通透无选择性，（2）MS通道在膜片微吸管内吸引压达到一定阈值时才开放，这与动脉压力感受器需要达到阈压才发生冲动相一致；（3）通道开放机率取决于吸引压，两者之间的关系呈“S”形，这与动脉压力感受器的压力-放电频率之间关系相吻合；（4）在膜张力增高一个梯级时，通道激活的始动呈“S”形，有0.5S延迟。 研究表明动脉压力感受器神经元细胞膜上确实存在MS，这可通过在体隔离灌流家兔颈动脉窦证明。窦内压升高时这些通道开放，一种公认的MS阻断剂Gd3+可阻断此种兴奋。然而也有人认为可能是Gd3+作用时间过短或者有另外一种对此离子不敏感的MS通道存在
二十八、颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:
人体在久蹲直立后，有时会出现头昏眼花，血压下降,此现象称为体位性直立性低血压。但在正常人可经过反射性调节使心输出量增加，外周阻力血管和容量血管的收缩等相应改变，使血压回升。其生理意义在于使机体内环境维持稳态以及使循环功能适应于当时机体所处的状态或环境的变化。 当动脉血压升高时，可引起压力感受性反射,其反射效应是使心率减慢,外周阻力降低,血压回降，这一反射称为降压反射。 (一）动脉压力感受器的主要特征 动脉压力感受器是位于颈动脉窦和主动脉弓血管壁外膜下的感觉神经末梢。感受器的主要特征是: 1 .适宜刺激不是动脉血压本身,而是血液对动脉管壁的机械牵张,因此压力感受器实际上是机械感受器或血管壁牵张感受器； 2 ．在一定范围内( 8.0 ～２４KPa 或６0 ～180mmＨg ）压力感受器的传入冲动频率与动脉管壁的扩张程度成正比; 3 ．在同一水平的血压时,搏动性压力变化引起传入冲动比非搏动性压力变化更高； ４ .游离一颈动脉窦灌流，并分别切断窦神经和双侧缓冲神经(主动脉神经)，观察窦内压与窦神经放电，呈 S 形曲线关系，压力感受性反射在正常血压范围内最为敏感，有最好缓冲作用(图４-1６)； 5 .主动脉弓与颈动脉窦分别有两类感受器。一类是低阈值感受器,通过有髓鞘纤维传入冲动，是一群锋电位较大，出现在窦内压 12０～ 140mｍHｇ以下时,对动脉平均压均有反应，似乎反映正常血压水平时压力感受器传入冲动。另一类是高阈值感受器,通过无髓鞘纤维传入冲动,是一群锋电位较小，出现在窦内压超过１2０～１５0mmHg ，主要对平均压有反应; 6 .颈交感神经可调制窦反射,现已证明，刺激支配窦区颈交感神经或在窦区局部涂用去甲肾上腺素，使窦区血管平滑肌收缩,增强窦神经中无髓鞘纤维传入冲动。此作用在应激状态下交感极度亢进，通过加强压力感受反射限制过强交感兴
常熟理工学院 电气与自动化工程学院 《传感器原理与检测技术》课程设计 题目：基于AT89C51单片机的 压力检测系统的设计 姓名：李莹 学号： 160509240 班级：测控 092 指导教师：戴梅 起止日期： 2012年7月2日－9日
电气与自动化工程学院 课程设计评分表 课程名称：传感器原理与检测技术 设计题目：压力检测系统的设计 班级：测控092学号：160509240 姓名：李莹 指导老师：戴梅 年月日
课程设计答辩记录 自动化系测控专业 092 班级答辩人：李莹课程设计题目压力检测系统的设计
目录第一章概述 1.相关背景和应用简介 2.总体设计方案 2.1总体设计框图 2.2各模块的功能介绍 第二章硬件电路的设计 1.传感器的选型 2.单片机最小系统设计 3.模数转换电路设计 4.传感器接口电路设计 5.显示电路设计 6.电源电路设计 7.原理图 第三章软件部分的设计 1.总体流程图 2.子程序流程图及相关程序 第四章仿真及结果 第五章小结 参考文献
第一章概述 1.传感器的相关背景及应用简介 近年来，随着微型计算机的发展，传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。 此次设计是基于单片机的压力检测系统，选择的单片机是基于AT89C51单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器转变为电信号，经过放大器放大，然后进入A/D 转换器将模拟量转换为数字量显示，我们所采样的A/D转换器为ADC0808。 2.总体设计方案 本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。电路采用ADC0809模数转换电路，ADC0809是CMOS工艺，采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，片内有带锁存功能的8路模拟电子开关，先用ADC0809的转换器对各路电压值进行采样，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。本次设计是以单片机组成的压力测量，系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道，用来采集输入信息。压力的测量，需要传感器，利用传感器将压力转换成电信号后，再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。然后用LED进行显示。本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计一、题目的认识理解 本次设计题目是光照强度自动检测显示系统设计，既然是系统设计，我们可以将其分解为模块，把复杂问题简单化。 数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。 测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。 显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。 二、设计任务要求： 设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强） 1、方案的设计 根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型； 1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出； 2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；
3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计； 4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）； 5）设计结束后，进行仿真调试。 2、仿真调试方案 利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性； 给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。 3、完成课程设计报告。 三、设计所需基础知识及工具 1、基础知识 电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、 比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数 字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测 量电路等部分知识。 2、设计工具 电子电路EDA仿真软件：Multisim 电子线路设计软件：Protel99SE。
中国组织工程研究与临床康复 第14卷 第52期 2010–12–24出版 Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research December 24, 2010 Vol.14 No.52 P .O. Box 1200, Shen yan g 110004 https://www.doczj.com/doc/663197446.html, 9790 School of Biomedical Engineering, Capital Medical University, Beijing 100069, China Zhang Yun, Associate professor, School of Biomedical Engineering, Capital Medical University, Beijing 100069, China mail_zhangyun@https://www.doczj.com/doc/663197446.html, Supported by: the Basic Clinical Program of Capital Medical University, No. 2004JK31* Received: 2010-07-28 Accepted: 2010-11-23 首都医科大学生物医学工程学院，北京市 100069 张韫，女，汉族，1983年首都医科大学毕业，副教授，主要从事生物医学信息学研究。mail_zhangyun @https://www.doczj.com/doc/663197446.html, 中图分类号:R318 文献标识码:B 文章编号:1673-8225 (2010)52-09790-04 收稿日期：2010-07-28 修回日期：2010-11-23 (20100728001/G ·A) 压力反射敏感性检测系统的设计与实现* 张 韫，王 锐，贾三庆 Design and implementation of baroreflex sensitivity monitor system Zhang Yun, Wang Rui, Jia San-qing Abstract BACKGROUND: In various dangerous layering techniques, baroreflex sensitivity (BRS) is a reliable, accurate, independent predictor for arrhythmia and sudden cardiac death following acute myocardial infarction. Studies commonly utilize pressure and electrocardiogram measurements apparatus to calculate data for BRS. OBJECTIVE: To design and develop BRS monitor system to predict sudden cardiac death reliably and accurately after acute myocardial infarction. METHODS: The developed BRS monitor system was used to acquire all patients’ original pulse wave data using electronic blood pressure monitor which also was self-designed. The electronic blood pressure monitor was accomplished by oscillometric method. Pulse wave signals underwent processes of filtering of hardware and software and magnifying for calculating systolic pressure and diastolic pressure. Subsequently, the heart rate was conversed according to the blood pressure value and finally BRS value was calculated by both average values of blood pressure and heart rate. The blood pressure of the subjects was forcibly changed by intravenous injection of vasoactive substances. RESULTS AND CONCLUSION: Self-designed BRS monitor system consists of the circuit of the electronic blood pressure monitor, pulse wave processing procedures and BRS calculation program. First, electronic blood pressure monitor was used to get pulse wave data. Then, we wrote computer program that was used to process pulse wave to acquire two groups of data of the blood pressure and heart rate. Afterwards, BRS value was calculated with changing average values of the heart rate and blood pressure. In conclusion, depending on BRS value, we can predict possibility of occurring sudden cardiac death who suffered from acute myocardial infarction. Because the device acquires original data which is used to calculate BRS value only from electronic blood pressure monitor, it is convenient to take. Therefore it is possible to visit patients of acute myocardial infarction at any moment. The development of this monitoring system may provide a better idea to effectively control occurrence of sudden cardiac death after acute myocardial infarction in clinic. Zhang Y, Wang R, Jia SQ. Design and implementation of baroreflex sensitivity monitor system.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(52): 9790-9793. [https://www.doczj.com/doc/663197446.html, https://www.doczj.com/doc/663197446.html,] 摘要 背景：在诸多危险分层技术中，压力反射敏感性是比较可靠和准确的急性心肌梗死后心律失常和心脏性猝死的独立预报因子。至今的报道显示，有关压力反射敏感性的研究都是分别利用血压测量设备和心电测量设备采集计算压力反射敏感性所需的数据。 目的：为准确地预测急性心肌梗死后心脏性猝死的发生，设计并开发了压力反射敏感性检测系统。 方法：研发的压力反射敏感性检测系统是使用自行设计的电子血压计采样患者的脉搏波，电子血压计是采用示波法实现的。脉搏波信号经软硬件滤波、放大和定标后，用于计算收缩压和舒张压。而后，根据2次收缩压的差值得到心率值，再由血压和心率的变化均值计算出压力反射敏感性值。采用静脉注射血管活性物质强制造成患者血压的变化。 结果与结论：自行设计的压力反射敏感性检测系统由电子血压计电路、脉搏波处理程序和压力反射敏感性计算程序3部分组成。首先，使用电子血压计获得脉搏波。然后，编程对脉搏波数据进行处理，以便从脉搏波中获得心率和血压的变化均值。最后，利用心率和血压的变化值计算压力反射敏感性，并根据该值对患者急性心肌梗死后心脏性猝死发生的可能性进行判断。由于该系统只用电子血压计获取计算压力反射敏感性所需的全部原始数据，故具有体积小和方便携带等优点，不仅可以作为急性心肌梗死患者随访的医疗设备，而且为临床有效控制急性心肌梗死后发生心脏性猝死提供了很好的思路。 关键词：压力反射敏感性；急性心肌梗死；数字血压计；示波法；设计 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010. 52.025 张韫，王锐，贾三庆. 压力反射敏感性检测系统的设计与实现[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(52):9790-9793. [https://www.doczj.com/doc/663197446.html, https://www.doczj.com/doc/663197446.html,] 0 引言 近20多年来，随着生活水平的提高和生活 节奏的加快，心血管疾病的发病率逐渐增高。大量实验室及临床研究表明，压力反射敏感性(baroreflex sensitivity, BRS)能确切反映自主神经尤其是迷走神经对心血管的调节作用，是评 估心脏自主神经功能状态的有效方法之一[1] 。心力衰竭、急性心肌梗死和高血压等多种心血管疾病的发生发展均与BRS 的改变有关 [2-4] 。其 中患急性心肌梗死后的一两年内，患者继发心律不齐和心脏性猝死的危险大幅度提高。因此，如何对心脏性猝死进行危险分层，达到早发现、早治疗的研究受到医学界的广泛关注。经大量临床研究发现，在诸多危险分层技术中，BRS
颈动脉窦减压反射 【目的要求】 1．学习游离颈动脉窦的方法。 2．观察窦内压升高所引起的减压反射。 【基本原理】 颈动脉窦和主动脉弓是减压反射的感受器，如果将颈动脉窦游离出来，不参与血液循环，仅保留神经的联系，则可通过人工灌流的方法以改变窦内压力作为刺激，观察减压反射。 【动物与器材】 家兔、常用手术器械、止血钳（6 把）、动脉夹、记纹鼓或记录仪、电磁标、水银检压计（2 支）、20ml 注射器、气管插管、动脉套管及导管、三通管、生理盐水、20%氨基甲酸乙酯溶液、300u/ml 肝素溶液、2%普鲁卡因溶液。 【方法与步骤】 1．手术按常规麻醉动物后背位固定于兔手术台上。切开颈部皮肤，分离气管并插入气管插管（按实验24 方法）。分离右侧颈总动脉直到颈内、外动脉分叉处（参见图4-17）。在颈动脉窦头端用线结扎颈内动脉，颈外动脉自基部结扎。在同侧颈总动脉中部进行双结扎后从中间剪断。颈总动脉的近心端插入动脉套管并连接水银检压计（按实验24 方法），记录动脉血压；其远心端插入另一支动脉套管，经三通管与另一水银检压计相连。用注射器通过三通可向窦内注入生理盐水，同时观察检压计，记录所加压力的大小（管道内充满生理盐水）。分离左侧颈总动脉，穿线备用。2．安装记纹鼓或记录仪，自上而下将血压记录、窦内压记录及刺激标记三只笔尖对齐，并使之密切接触鼓面。记录正常血压曲线。 3．实验观察 (1)提起左侧颈总动脉，用动脉夹阻断血流，记录血压变化。待出现明显变化后，移去动脉夹，记录血压变化。 (2)用注射器增加右侧窦内压力，记录血压变化与加压数值（每次加压20mmHg），找出压力变化最敏感的范围。 (3)用2%普鲁卡因溶液浸润颈动脉窦区，3—5min 后，再增加窦内压力，记录血压变化。将实验结果填入表4-5。分析各项结果，找出动脉窦最敏感的压力变化范围。【思考题】 1．颈动脉窦加压为什么会使血压升高。 2．普鲁卡因处理后，窦内加压时有何变化？为什么？ 3．讨论减压反射的生理意义。 表4-5 家兔动脉窦加压对血压的影响 实验观察实验前血压(mmHg) 实验时血压(mmHg) 正常血压(mmHg) 阻断左侧颈总动脉血流 1 2 3 4 5
天然气浓度检测系统设计
第1章绪论 1.1 气体甲烷浓度测试系统研究目的和意义 天然气（主要成分甲烷）是大自然给予我们的巨大财富，它已日渐成为人们生产、生活中不可缺少的能源。人类在利用天然气的过程中也尝到了它的苦头。由于管道设备的老化、地理、气候条件的影响以及人为的破坏，经常会造成泄漏事故的发生。天然气一旦泄漏，不仅会带来经济上的损失和环境污染，还会发生火灾和爆炸，造成人员伤亡事故。因此，对天然气储存、输送设备进行泄漏检测，保障其安全性和可靠性是十分必要的。气体浓度检测是一种常见的检测气体泄漏的方法，具有高效、经济、便于管理等多项优点。因此，在石油天然气以及其他燃气检测中有着重要的地位。 1.2气体巡检在国内外的发展现状 在应用方面，目前最广泛的是基于单片机的可燃性气体的巡检，本设计所应用的是QM-N10型气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，从工厂企业到居民家庭，应用十分广泛。仅以用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，日本早在1980年1月开始实行安装城市煤气、液化石油气报警器法规，1986年5月日本通产省又实施了安全器具普及促进基本方针。美国目前已有6个州立法，规定家庭、公寓等都要安装CO报警器。报警器种类也相当繁多，有用于一般家庭、集体住宅、饮食餐店、医院、学校、工厂的各种气体报警器和系统，有单体分离型报警器、外部报警系统、集中监视系统、遮断连动系统、防止中毒报警防护系统等。结构型式有袖珍型便携式、手推式、固定式报警等；工业用固定式报警又有壁挂式、台放式、单台监控式、多路巡检式等。气体检测技术与计算机技术相结合，实现了智能化、多功能化。美国工业科学公司（ISC）一台携带式气体监控仪可实现4种气体监测，采用了统一的软件，只需要换气体传感器，即可实现对特定气体监测。美国国际传 2
比较不同剂量芬太尼与舒芬太尼对压力反射敏感性的改变【摘要】目的：探讨不同剂量芬太尼和舒芬太尼对术前压力反射敏感性(brs)的影响。方法：选取本院收治的72例全麻剖胸手术患者，随机分为舒芬太尼组和芬太尼组各36例。两组内根据不同剂量再进行分组，舒芬太尼组分为si组、sii组、siii组各12例，舒芬太尼的药剂量分别为0.2、0.4、0.6 μg/kg。芬太尼组分为 fi组、fii组、fiii组各12例，芬太尼的药剂量分别为2、4、6 μg/kg。在注药前和注药后分别记录brs，对各组brs的变化进行比较。结果：fi、fii、si组注药后的brs略低于注药前，差异无统计学意义(p>0.05)。fiii、sii、siii组注药后的brs明显低于注药前，差异有统计学意义(p0.05).the brs in group fiii，group sii and group siii were reduced much，the difference was statistically significant(p6 μg/kg) or sufentanil(>0.4 μg/kg) decrease brs much. in the situation of equipotent dose，the sufentanil group was better than the fentanyl group on baroreflex sensitivity. 【key words】 sufentanil； fentanyl； baroreflex sensitivity first-author’s address:mei city people’s hospital，meizhou 514011，china doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2012.14.006
心血管活动的反射性调节 当机体处于不同的生理状态如变换姿势、运动、睡眠时，或当机体内、外环境发生变化时，可引起各种心血管反射，使心输出量和各器官的血管收缩状况发生相应的改变，动脉血压也可发生变动。心血管反射一般都能很快完成，其生理意义在于使循环功能能适应于当时机体所处的状态或环境的变化。 1．颈动脉窦和主动脉弓压力感觉反射当动脉血压升高时，可引起压力感受性反射，其反射效应是使心率减慢，外周血管阻力降低，血压回降。因此这一反射曾被称为降压反射。 （1）动脉压力感觉器：压力感受性反射的感受装置是位于颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下的感觉神经末梢，称为动脉压力感受器（图4-25）。动脉压力感觉器并不是直接感觉血压的变化，而是感觉血管壁的机械牵张程度。当动脉血压升高时，动脉管壁被牵张的的程度就升高，压力感觉器发放的神经冲动也就增多。在一定范围内，压力感觉器的传入冲动频率与动脉管壁扩张程度成正比。由图4-26可见，在一个心动周期内，随着动脉血压的波动，窦神经的传入冲动频率也发生相应的变化。
图4-25颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受器与化学感受器（2）传入神经和中枢联系：颈动脉窦压力感受器的传入神经纤维组成颈动脉窦神经。窦神经加入舌咽神经，进入延髓，和孤束核的神经元发生突触联系。主动脉弓压力感受器的传入神经纤维行走于迷走神经干内，然后进入延髓，到达孤束核。兔的主动脉弓压力感受器传入纤维自成一束，与迷走神经伴行，称为主动脉神经。
图4-26单根窦神经压力感受器传入纤维在不同动脉压时的放电图中最上方为主动脉血压波，左侧的数字为主动脉平均压（mmHg,1mmHg=0.133kPa） 压力感受器的传入神经冲动到达孤束核后，可通过延髓内的神经通路使延髓端腹外侧部C1区的血管运动神经元抑制从而使交感神经紧张性活动减弱；孤束核神经元还与延髓内其它神经核团以及脑干其它部位如脑桥、下丘脑等的一些神经核团发生联系，其效应也是使交感神经紧张性活动减弱。另外，压力感受器的传入冲动到达孤束核后还与迷走神经背核和疑核发生联系，使迷走神经的活动加强。 （3）反射效应：动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，通过中枢机制，使心迷走紧张加强，心交感紧张和交感缩血管紧张减弱，其效应为心率减慢，心输出量减少，外周血管阻力降低，故动脉血压下降。反之，当动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使
毕业设计 论文题目： 学生： 指导教师： 专业： 班级：
气体检测与报警系统的设计 摘要 本文设计了一种对环境中气体浓度进行实时数据采集和处理，并能在浓度超标时报警的电路。该电路通过单片机实现其控制功能。整个报警电路由四大部分组成：采集模块、放大模块、模数转换模块、单片机。报警器的主要工作流程为：用两类传感器（气体传感器和温度传感器）将所需的模拟信号采集放大后传送给A/D转换器，再经模数转换后给将数字信号传送至单片机，然后通过单片机内部的数据处理，判断是否需要启动蜂鸣器进行报警，预防恶性事故发生。该系统详细介绍了系统实现的硬件、软件、数据库设计以及远程控制结构。该报警器广泛应用于居民家庭和企事业单位，从而大大降低由有害气体所引起的中毒、火灾、爆炸等事故的发生率，保障了人们的生命和财产安全，具有重要的实用价值。 关键词：可燃气体；报警器；单片机；数据采集与记录；浓度测量
The design of the gas detection and alarm system Abstract In this dissertation,an electric circuit is designed to collect and process the data of density,and the alarm is sent out when the density beyond the critical value.The control function of the electric circuit is complished by a microcontroller.The whole electric circuit of alarm is composed by four parts:data acquisition module,data enlarge module, A/D module and microcontroller.The technological process of the alarm is as follows:The analogue signals are collected by two kinds of transducers,and then the signals are transmitted to the ADC after enlargement.The data signals are transmitted by ADC to the 8051microcontroller.The judgment of the buzzer alarm is made after the fata processed by 8051.Main work in this dissertation is:completing the choice of the machines,the design of the connection and the development of the procedure for data processing,realizing the autom atically monitor density.As a result it can prevent fatal accidents.It designed with visual Basci and microcontroller,and the design of hardware,software,data base and distance controll of this system are put forward.The annunciator can be widely used in fam ilies and companies.The occurrence rates of the accidents such as poisoning fire,burst,etc are deeply reduced.Tt has an important and pratical value. key words:combustible gas;annunciator;microcontroller;density measurement; distance control
【考点】颈动脉窦和主动脉弓压力感受性调节、化学感受性调节。【解析】与心血管活动调节有关的感受器主要有压力感受器和化学感受器。（1）颈动脉窦和主动脉弓压力感受器是颈动脉窦和主动脉弓血管壁有对牵张刺激敏感的压力感受器。颈动脉窦压力感受器的传入神经为窦神经，主动脉弓压力感受器的传入神经为降压神经，并分别加入舌咽神经和迷走神经进入延髓。当动脉血压升高时，颈动脉窦和主动脉弓压力感受器所受牵张刺激增强，沿窦神经和降压神经传入延髓的冲动增多，使心迷走中枢紧张性增强而心血管交感中枢紧张性减弱，经心迷走神经传至心的冲动增多，经心交感神经传至心的冲动减少，故而心率变慢，心肌收缩力减弱，心输出量减少；由交感缩血管神经传至血管的冲动减少，故血管舒张，外周阻力降低。因心输出量减少，外周阻力降低，使动脉血压回降至正常水平，故这一反射又称为降压反射。相反，如果动脉血压降低，压力感受器所受牵张刺激减弱，沿相应传入神经传入冲动减少，使心血管交感中枢紧张性增强而心迷走中枢紧张性减弱，则引起心输出量增多，外周阻力增大而使血压回升。故压力感受器反射的重要生理意义在于保持动脉的相对稳定。压力感受器对血压的急骤变化最为敏感，而且对血压突然降低比对血压突然升高更敏感。如果病人发生急性大失血，由于血压突然降低，压力感受器所受牵张刺激减弱，可反射性地引起血压暂时回升。（2）颈动脉体和主动脉体化学感受器反射、颈动脉体和主动脉体分别位于颈总动脉分叉处和主动脉弓区域，是能感受血液中某些化学成分变化的化学感受器。其传入纤维分别行走于窦神经和迷走神经内。化学感受器反射对呼吸具有经常性调节作用，对心血管活动的调节作用在平时不明显，只有当机体处于缺氧、窒息、大失血引起动脉血压过低以及酸中毒等异常情况下才发挥作用。发生上述情况时，刺激颈动脉体和主动脉体，沿传入纤维将冲动传至延髓，一方面兴奋呼吸中枢，使呼吸加深、加快，肺通气量增多，另一方面，使缩血管中枢紧张性增强，经交感缩血管神经传出冲动增多，引起血管收缩，外周阻力增大，血压升高。此时，大多数器官，如骨骼肌、腹腔内脏、肾等的血流量因血流阻力增大而减少，但心、脑器官的血管却略有舒张或无收缩反应，从而使血液重新分配，保证了心、脑等重要器官的血液供应。所以，化学感受器反射是一种应急反应。此外，存在于心房、心室壁内膜下和肺动脉分叉处的血管壁内的感受器以及身体其他感受器，当接受相应刺激后，冲动沿传入神经传至心血管中枢，亦可引起心血管活动的改变。