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基于MEMS技术的硅脉象传感与检测系统的研究的开题报告

一、研究背景和意义

硅脉象传感和检测系统是一种基于MEMS技术的生物医学工程应用。它可以用来监测和分析动脉脉搏波特征，如脉搏波速度、波形和动脉硬度等，以评估动脉功能和心血管疾病的风险。因此，它被广泛应用于心血管疾病的诊断、研究和治疗等领域。该技术优点在于无创、实时、灵敏度高、精度高、可重复性好等特点。

目前，国内外在脉搏波形态信号处理、动脉弹性检测、疾病诊断等方面都有着广泛应用和研究。但是，传统的动脉硬度检测方法需要专业设备和技术人员，且价格昂贵。而基于MEMS技术的硅脉象传感和检测系统可以实现便携式、低成本、易于使用和大规模检测，对研究和临床应用有着很大的潜力和发展前景。

二、研究内容和方法

本研究将主要从硅脉象传感元件设计和制备、信号采集电路设计和优化、动态脉搏波形分析算法与系统集成等方面展开探索。具体研究内容如下：

1、硅脉象传感元件设计和制备。设计并制备硅微机电系统传感结构，利用传感器、激励电极和信号读出电极作为硅脉象传感结构，获得动脉波形。

2、信号采集电路设计和优化。设计用于硅脉象传感器读数的前端信号放大电路。该电路应当具有高放大增益、低噪声和宽带特性，以实现灵敏度高，高精度的检测。

3、动态脉搏波形分析算法与系统集成。对采集到的脉搏波数据进行分析，提取关键特征参数，如脉搏波速度、波形和动脉硬度等，以实现动脉功能评估和心血管疾病诊断。

三、预期成果和意义

预计本研究可以成功地设计和制备出硅脉象传感器和信号采集电路，并进行系统集成和算法分析，实现对动脉功能评估和心血管疾病的快速、准确诊断。本研究的成果将有望在医疗健康领域得到广泛应用，具有很大的社会和经济价值。

四、进度安排

第一年：完成硅脉象传感器和信号采集电路的设计和制备，并进行初步实验验证。

第二年：进一步完善硅脉象传感器和信号采集电路，并进行系统集成和算法分析，获得动脉功能评估和心血管疾病诊断结果。

第三年：进一步优化系统性能，拓展硅脉象传感技术的应用领域，并开展应用示范和推广工作。

五、预算和资源

本研究所需预算和资源主要包括硅脉象传感器制备和测试设备、信号采集电路设计和制备设备、算法开发和系统集成等。预计研究经费需求约为300万，并需要获得相关领域专家的指导和支持，以保证研究的顺利进行。