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摘要黄疸是一种在新生儿群体中发病率高达60%的常见疾病，其是由体内胆红素代谢异常所导致，需要及时进行实时监测胆红素浓度以采取治疗措施。无创经皮测量以其操作简便、结果反馈快、无创等特点在黄疸检测领域发挥越来越重要的作用。28089
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本文在研究了基于光谱分析和差动技术的无创光学测量原理，并建立了测量胆红素浓度的数学模型，并且研究了无创测量方法与血清胆红素测量的相关性。主要设计出了氙灯光源，同轴光纤以及高精度光电转换部分，并且利用微处理器控制光源电路的闪光以及对光电转换结果进行数字滤波和计算。
关键词 胆红素 无创测量 光纤 光电转换
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design of Fiber and Photoelectric Conversion System for Jaundice Detection
Abstract
Jaundice is a common disease rating up to 60% in newborn group，which is caused by abnormal bilirubin metabolism in vivo。Real-time monitoring of bilirubin concentration is needed to take treatment measures。Noninvasive measuring plays a more and more important role in the field of jaundice detection for its simple operation, quick result feedback, noninvasive characteristics .The paper studies the noninvasive optical measurement principle based on spectral analysis and differential theory。I build the mathematical model of measuring bilirubin concentration and research the correlation between the system and Serum bilirubin。The paper mainly includes design of the xenon lamp light source, coaxial optical fiber, and photoelectric conversion section of high precision 。The system use microcontroller to control the flashes of light source and filter the result of Photoelectric Conversion and then compute it。
Keywords bilirubin noninvasive measurement fiber photoelectric conversion
目 次
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2国内外研究现状 1
2 新生儿黄疸测量原理及数学模型的建立 4
2.1 无创测量原理 4
2.2 无创测量数学模型的建立 6
3 光纤与光电转换系统总体方案设计 9
3.1系统总体设计 9
3.2功能要求与技术参数 10
4 光源与光纤系统设计 13
4.1 光源的设计 13
4.2 光纤的设计 16
4.3光源与光纤耦合设计 22
5 光电转换系统设计 25
5.1 光电转换器设计 25
5.2 高精度光电转换器的设计 26
5.3 光电转换的数据处理 35
6 光纤与光电转换系统CPU的软硬件设计 40
6.1 CPU功能设计 40
6.2 CPU软件设计 41
结 论 43
致 谢 44
参考文献45
附录1 微处理器主程序 46
附录2 系统电路原理图 47
附录3 系统电路PCB图 48
附录4 系统装配图 48
附录5 硬件电路元件清单 49
1 绪论
1.1 课题背景
新生儿黄疸是一种常见的新生儿疾病，其在新生儿中的发生率约为60%。新生儿在未满月期间，因为其自身肝功能不完全致使体内的胆红素代谢异样，从而血液中胆红素含量高于正常值而出现皮肤、黏膜及巩膜变黄等症状。胆红素浓度是诊断新生儿黄疸的重要指标，新生儿血管丰富其体内胆红素浓度范围为3~4mg/dL时才会被肉眼识别出黄疸，新生儿黄疸程度的判断如下：