基于手机摄像头的血压估计方法

提出一种使用手机摄像头采集脉搏波的血压估计方法,称为基于脉搏波的多参数收缩压估计法(multiparameter estimation of systolic blood pressure based on pulse wave,MBPP).在运动实验中,分别通过手机摄像头和血压仪获得不同的脉搏波时序数据和血压.然后,对脉搏波数据进行去噪,计算加速脉搏波,得到脉搏波传导时间.再计算得到脉搏波的特征点,从而计算心率.最后,选择脉搏波传导时间和心率两个参数与血压进行线性拟合,从而得到血压的回归方程.实验结果表明,MBPP方法准确性高,可以用于血压的测量.     

基于LabVIEW的无创脉搏血氧检测系统设计

设计了一种无创光电容积脉搏波检测系统,它借助LabVIEW图形化虚拟仪器开发平台,利用LabVIEW产生时序信号,调制夹指传感嚣拾取的光电容积脉搏波.通过前置放大滤波及信号调理电路,然后采集脉搏波.经过基于LabVIEW的数字锁相技术,最终解调获得光电容积脉搏波信号.实验结果表明,该系统可以实现无创脉搏波实时检测、脉搏波形回放、储存和分析等功能.     

基于光电容积脉搏波的心血管多参数检测系统

为了实现人体心血管多参数检测,设计了一种基于光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography,PPG)的心血管多参数检测系统.该系统采用S5PV210处理器为控制核心,设计了指端脉搏波采集及滤波电路,提取指端脉搏波信号特征,测量人体心率、血氧饱和度、血压值.结果 表明:与标准仪器对比,心率测量最大误差为5次/min;血氧饱和度测量最大误差为2％;血压测量满足ANSL/AA-MI国际电子血压仪标准.     

一种间接测量人体血压值的新方法

现有的脉搏血流参数检测仪需要事先测量人体血压,并且操作不方便,针对这一问题,提出了一种获取人体动脉血压值的新方法.该方法基于动脉血压与光电容积脉搏波特征参数的相关性理论,对特征参数与动脉收缩压和舒张压进行相关性分析,从而获得与收缩压及舒张压相关性较大的几个特征参数;然后利用线性回归的方法得到动脉血压和这几个特征参数的方程,依此求出人体的动脉血压值.该方法同传统测压方法相比,测量方便,可被应用到无创光电检测仪中,具有更广阔的应用前景.     

脉搏波中呼吸干扰的去除

踝臂指数(ABI)的测量对临床诊断有很重要的意义.目前测量ABI的产品绝大多数都是基于幅度系数法测量收缩压,该方法缺乏扎实的理论基础,带有浓厚的经验性,测量值不够准确.通过实验分析以及柯氏音听诊法测量原理,发现检测脉搏重新恢复波动的第一个波谷起点所对应的袖带压力就等于收缩压.所以,测量收缩压的关键在于该点的确定.然而实际采集到的脉搏波信号总是受到呼吸干扰,以至于无法确定波谷起点.本文使用了离散小波去噪的方法,成功的将脉搏波从实际信号中提取出来,进而确定收缩压对应点,从而为ABI的测量提供了可靠的数据.     

用于可穿戴智能移动设备的血氧饱和度检测方法

提出了一种用于可穿戴智能移动设备的血氧饱和度快速检测方法.该方法利用光电容积脉搏波中脉搏成分与噪声成分的不相关性,抑制噪声干扰,从而计算出血氧饱和度.通过利用血氧模拟器输出噪声条件下的低灌注脉搏波信号,对该方法进行验证.结果表明,该方法计算量小,具有较强的抗噪声能力,对噪声条件下的弱脉信号计算结果准确.     

基于心电与脉搏波的血压检测算法的改进

针对基于心电和脉搏波的无创连续血压检测方法中特征点提取算法的计算量大的问题,提出了一种改进的提取特征点的差分算法,改进后算法的效率和特征点检测的精准度都得到了很大的提高.通过对采样数据进行相关性分析和回归分析,可以看到脉搏波传播时间与收缩压有强相关性,而与舒张压成中度相关.实验结果表明,利用改进后的特征点提取算法能够较准确地计算出脉搏波传播时间,进而计算出个体的收缩压,并且能够很好地满足AAMI国际标准对无创血压检测误差的要求.     

基于心电与脉搏波的血压检测算法的改进

针对基于心电和脉搏波的无创连续血压检测方法中特征点提取算法的计算量大的问题,提出了一种改进的提取特征点的差分算法,改进后算法的效率和特征点检测的精准度都得到了很大的提高.通过对采样数据进行相关性分析和回归分析,可以看到脉搏波传播时间与收缩压有强相关性,而与舒张压成中度相关.实验结果表明,利用改进后的特征点提取算法能够较准确地计算出脉搏波传播时间,进而计算出个体的收缩压,并且能够很好地满足AAMI国际标准对无创血压检测误差的要求.     

手机可见光提取脉搏中呼吸率的估计

针对智能手机摄像头进行呼吸率估计的问题,提出一种基于融合脉搏波的呼吸率估计(fusion respiratory rate estimation,FRRE)方法.通过融合手机闪光灯可见光中的红光和绿光,得到融合脉搏波,并提取手背的光电容积脉搏波信号.采用绿光脉搏波进行瞬时心率的计算,使用相干解调去除融合脉搏波中心率成分,提取出呼吸信号.而后对呼吸信号进行快速傅里叶变换,并求功率谱密度,从而得到呼吸率.实验结果表明,本文提出的FRRE方法较传统VFCDM方法具有更高的准确性和实时性,可以进行有效的呼吸率估计.     

LCD液晶数字显示红外脉搏表

主要介绍了LCD液晶数字显示红外脉搏表硬件设计。该脉搏表使用光电传感器和指端光电容积法检测血流，采集到的脉搏波信号经过放大电路放大，再经过电压比较器输出逻辑信号，单片机EM73461A通过对此逻辑信号的处理实现计算测量功能。此脉搏计还包括数字时钟显示和计时／倒计时功能。     

一种连续无创血压监测头带的研究

目前大多数无创血压测量采用的是袖带示波测量法,仪器携带不方便;通过气泵对袖带进行充放气,测量周期长,不能够对人体血压进行连续地测量,考虑研制穿戴式血压测量头带,对人体血压进行无创连续测量.采用高分辨率心电采集芯片ADS1292R采集头部微弱心电信号(electrocardiogram,ECG),同时使用反射式光电传感器在眉骨处采集时间上严格同步的光电容积脉搏波信号(photoplethysmography,PPG).分别定位ECG和PPG的特征点,计算PPG信号传播延迟(pulse wave transit time,PWTT),并和同一时刻血压值进行相关性分析以及回归分析,建立血压测量模型,即可根据PWTT求得血压.对试验者进行实验表明,采用该便携式无创血压检测装置与传统无创血压测量法对比,误差维持在5％以内.该检测头带信号采集均在头部完成,穿戴方便,功耗低,舒适性强,是一种可行的便携无创连续血压监测装置;同时可将检测结果通过蓝牙实时传至用户手机或PDA装置显示并存储,完成长时间动态血压监护.     

基于SVM回归的连续血压测量方法

针对目前血压测量主要以间歇式为主, 且难以摆脱充气袖带束缚的问题, 在脉搏波特征参数法测量血压的基础上, 提出基于SVM(Support Vector Machine)回归的连续血压测量方法。以脉搏波为主要研究对象, 提取脉搏波相关特征点, 并对其进行周期分割, 得到脉搏波时域特征, 寻找动脉血压和脉搏波时域特征之间的关系, 建立连续血压回归模型。实验结果表明, 该方法可以很好地对每一心拍的血压值进行连续测量, 且测量结果符合美国医疗器械促进学会(AAMI: Association for the Advancement of Medical Instrumentation)推荐的标准,平均误差不超过0. 67 kPa、标准差不超过1. 07 kPa。     

中心动脉与肱动脉参数的相关性及其回归分析

探讨中心动脉与肱动脉舒张压(DBP)、收缩压(SBP)、脉压(PP)、心内膜下心肌活力率(SEVR)、波形参数(k)、每搏输出量(SV)、心排量(CO)、外周阻力(RS)等参数的相关性.通过对40例临床需要进行冠状动脉造影患者的有创中心动脉参数与肱动脉参数进行相关分析,将直接测得的中心动脉参数分别与通过回归方程、建立模型估算的中心动脉参数进行配对t检验和Bland-Altman图示.结果表明:除k值外的所有中心动脉与肱动脉参数均相关;两种估算方法 DBP,SEVR一致性相当,其回归方程用Y'=a+bx表示;DBP,SBP,PP,SEVR,SV,CO也可通过回归方程估算,但准确性比传递函数差.     

基于传递函数和指端脉搏波的桡动脉脉搏波重建

桡动脉脉搏波的检测方法易受人体运动影响,因此提出了传递函数法通过指端脉搏波来估计桡动脉脉搏波.首先,通过分析窗宽和模型阶次建立指端脉搏波到桡动脉脉搏波的传递函数FIR模型;然后,使用测试数据评估模型对桡动脉脉搏波估计的精度.通过对10个受试者10d的样本数据进行分析处理,发现估计的桡动脉脉搏波与实测的桡动脉脉搏波最佳波形匹配度均在70%至92%范围内.结果表明使用传递函数法可以实现对桡动脉脉搏波的初步估计,该方法的提出为桡动脉脉搏波的检测提供了一种更简便的手段.     

基于Lognormal函数的脉搏波分解可行性研究

探讨利用Lognormal(对数正态)函数构建血流流量波进行脉搏波分解的可行性.研究对象为23名健康在校大学生,利用无创主动脉脉搏分析仪(AtCor Medical SphygmoCor)获取无创主动脉脉搏波形.分别利用Lognormal函数和三角波函数构建血流波形,采用阻抗分析技术将主动脉压力波形分解为前向波和反向波并计算反射幅度(RM_log,RM_tri)、反射指数(RI_log,RI_tri),然后对参数进行Bland-Altman法分析和回归分析.两种方法计算的RM,RI一致性良好,其回归方程分别为:RM_log=1.009RM_tri-0.007,RI_log=1.008RI_tri-0.004;RM_log和RM_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),RI_log和RI_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),且从波形上分析,基于Lognormal函数的脉搏波分解较三角波更好.因此,基于Lognormal函数对主动脉压力波形分解是可行的,而且效果优于三角波函数分解的结果.     

用不同外周动脉波形重建主动脉波形的对比研究

采用盲系统辨识技术可以通过两路外周动脉压力波形重建主动脉波形,但如何选择外周动脉需要进行研究.本文使用基于子空间方法的盲系统辨识算法,同步采集人体左右两侧的桡动脉压力波形和足背动脉压力波形,按照4种不同组合进行主动脉压力波形重建,使用动态时间规整方法评判重建效果,确定外周动脉波形辨识的最优组合.结果表明,足背动脉与桡动脉组合对主动脉压力波形重建无显著性影响(P>0.5),而仅使用桡动脉或足背动脉无法有效重建.     

脉搏波的复杂网络分析

脉搏波是人体重要的生理信号之一,从新的角度探索脉搏波的分析手段是脉搏波研究的一个重要方向.在分析现有脉搏波时域、频域分析方法的基础上,将复杂网络的分析方法引入脉搏波的分析之中,以拓展脉搏波的研究维度.分析了时间序列的网络化方法的现状,选择使用基于水平可见性(horizontal visibility graphs,HVG)的网络化方法对脉搏波进行网络化分析.获得使用脉搏波构建的网络的特性参数,确定了脉搏波网络的无标度特性,并从生理状态的角度进行了解释,为脉搏波的研究提供了一种新的手段.