基于图像光电容积描记法的心率测量

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作者 李炳霖 葛辉琼 +2 位作者 刘振瑶 张爽 嵇晓强 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2022年第3期118-124,共7页

基于视频的图像光电容积描记法可以实现完全无接触心率测量。为了探究环境光线和通道选取对非接触心率测量的影响,首先采集30 s的面部视频,基于HSV色彩模型检测到肤色作为感兴趣区域,再结合小波变换与带通滤波滤除噪声,最后使用快速傅... 基于视频的图像光电容积描记法可以实现完全无接触心率测量。为了探究环境光线和通道选取对非接触心率测量的影响,首先采集30 s的面部视频,基于HSV色彩模型检测到肤色作为感兴趣区域,再结合小波变换与带通滤波滤除噪声,最后使用快速傅里叶变换提取心率频率并计算心率值,设计了20组实验,对比了不同颜色通道以及环境光线对心率计算结果的影响。实验结果表明:G通道与实际心率的线性相关程度最高,在均匀光场景下心率测量的均方根误差为1.14,平均误差率为1.38%。该方法可实现连续、无创的非接触式心率测量,对于远程医疗发展具有重要意义。 展开更多

关键词 图像光电容积描记法 心率 非接触测量 皮肤提取 颜色通道

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基于光电容积脉搏波描记法的柔性血压传感器标定方法研究 被引量：1

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作者 时未 董林玺 +3 位作者 翁斌辉 程家根 杨伟煌 刘超然 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2648-2658,共11页

基于光电容积脉搏波描记法(Photo Plethysmo Graphy,PPG)的柔性传感器可进行心率(Heart Rate,HR)和血压(Blood Pressure,BP)检测,但是对其检测结果的标定报道甚少.据此,本文提出一种基于模拟血液循环的反射式PPG心率检测和血压标定系统... 基于光电容积脉搏波描记法(Photo Plethysmo Graphy,PPG)的柔性传感器可进行心率(Heart Rate,HR)和血压(Blood Pressure,BP)检测,但是对其检测结果的标定报道甚少.据此,本文提出一种基于模拟血液循环的反射式PPG心率检测和血压标定系统.以蠕动泵来产生脉动流,通过调节其转速的大小来控制模拟血液输送的频率和压力,从而引起弹性乳胶管内模拟血液体积的变化,而改变反射光的信号周期与强度,贴近于人体脉搏测量过程的实际场景.该系统心率检测误差均值为0.27778,95%一致性界限为(-2.59562,3.15117),所测收缩压(Systolic Blood Pressure,SBP)和舒张压(Diastolic Blood Pressure,DBP)的拟合优度分别为0.97185和0.98111.经标定后的柔性PPG传感器对4名志愿者检测的SBP和DBP的平均偏差(Mean Deviation,MD)±标准差(Standard Deviation,SD)均值分别为(1.21±2.16)mmHg和(0.76±2.02)mmHg,均符合且远小于美国医疗仪器促进协会(Association for the Advancement of Medical Instrumentation,AAMI)所制定的衡量血压计精度的标准指标(5±8)mmHg.结果表明,该系统能够准确高效地标定柔性PPG传感器,为实现便携式可穿戴设备的精准血压检测提供标定基础. 展开更多

关键词 柔性可穿戴传感器 光电容积脉搏波描记法 脉搏波传输时间 血压标定 心率检测

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基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量 被引量：53

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作者 李章俊 王成 +2 位作者 朱浩 金凡 马俊领 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期607-614,共8页

为了摆脱传统血压计充气袖带的束缚、实现长期连续的血压监测,很多学者开展了基于PPG实现无创、连续血压监测的研究。阐述基于光电容积脉搏波描记法(PPG)实现无创、连续血压测量的基本原理。将当前基于PPG无创血压监测的研究分为3类,分... 为了摆脱传统血压计充气袖带的束缚、实现长期连续的血压监测,很多学者开展了基于PPG实现无创、连续血压监测的研究。阐述基于光电容积脉搏波描记法(PPG)实现无创、连续血压测量的基本原理。将当前基于PPG无创血压监测的研究分为3类,分别为心电(ECG)与PPG结合的血压测量技术、两路PPG结合的血压测量技术、脉搏波特征参数血压测量技术,分析这3类技术的基本测量原理、测量精度及其优缺点。在此基础上,论述基于PPG实现无创、连续监测血压的发展方向。 展开更多

关键词 血压 光电容积脉搏波描记法 无创

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基于示波法和光电容积脉搏波描记法的动脉顺应性动态检测仪 被引量：4

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作者 赵安 吴宝明 《生物医学工程与临床》 CAS 2008年第5期420-425,共6页

目的针对目前静态检测方法血压依赖性造成的敏感性不足和需要血压校正的问题,找到一种对动脉亚临床病变引起的弹性减退更敏感且无需血压校正的指标,并设计一种适用于家庭和社区诊所的新型动脉顺应性动态检测仪器。方法对动脉加压导致了... 目的针对目前静态检测方法血压依赖性造成的敏感性不足和需要血压校正的问题,找到一种对动脉亚临床病变引起的弹性减退更敏感且无需血压校正的指标,并设计一种适用于家庭和社区诊所的新型动脉顺应性动态检测仪器。方法对动脉加压导致了透壁压减小和顺应性非线性增加,同时也导致了脉搏波传递时间(pulse transit time,PTT)非线性增大。基于示波法血压测量和光电容积脉搏波描记法(photoelectric plethysmography,PPG)设计了检测仪器,实现了对肱动脉加压动态检测,并在不同透壁压下对高血压组和对照组脉搏波传递时间增量进行测量。结果由高到低预设3个透壁压,即8.00、6.67、5.33kPa(60、50、40mmHg),加压所导致的高血压组PTT增量总体均值和标准差分别为(3.7±2.1)、(8.5±3.2)、(13.1±3.5)ms,而对照组相应的总体均值和标准差分别为(5.4±2.2)、(12.5±2.8)、(19.3±3.1)ms。在相同透壁压下,两组之间差异有统计学意义(P<0.01)。实验结果表明,随着透壁压的减小,虽然两组脉搏波传递时间均增加,但两组的差异也越来越大。选择透壁压为5.33kPa(40mmHg)时脉搏波传递时间增量ΔPTT40为更敏感的动脉弹性指标,它与收缩压负相关(r=-0.73,P<0.01),与舒张压负相关(r=-0.54,P<0.01),与脉压负相关(r=-0.49,P<0.01)。结论虽然ΔPTT40具有明显的血压相关性,但它是动态检测的结果,通过对动脉施加外在作用力,拉大了高血压中、低危险患者与健康人之间的组间统计学差异,能够更敏感地分辨动脉亚临床病变引起的动脉弹性减退,比较好地解决了静态检测方法血压依赖性造成的敏感性不足和需要血压校正的问题。所设计的仪器操作简便,有望在早期的动脉亚临床病变的诊断及监测方面发挥作用,并应用于社区和家庭心血管疾病的预防检查。 展开更多

关键词 动脉顺应性 动态检测 示波法 光电容积脉搏波描记法

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基于rPPG技术的疼痛识别算法

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作者 刘丹 郝颢 +2 位作者 李文通 刘虔诚 蔡志丹 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2025年第2期134-142,共9页

疼痛的准确评估能够为患者制定有效镇痛方案提供依据,相较于通过面部表情与接触式测量方式进行疼痛识别与评估,基于远程光体积变化描记术的疼痛识别具有非接触和客观性等优点。本研究首先从面部视频中提取由心脏跳动引起的面部生理信号... 疼痛的准确评估能够为患者制定有效镇痛方案提供依据,相较于通过面部表情与接触式测量方式进行疼痛识别与评估,基于远程光体积变化描记术的疼痛识别具有非接触和客观性等优点。本研究首先从面部视频中提取由心脏跳动引起的面部生理信号;接下来,采用小波变换、窄带通滤波方法对原始信号进行去噪处理;之后,基于得到的rPPG信号计算心率变异性特征,再利用支持向量机、决策树、K-近邻以及随机森林四种机器学习方法对疼痛进行分类;在此基础上,为克服手工提取特征的弊端,采用ResNet自动捕获不同时间步长内的特征,达到疼痛评估的目的;最后,在Biovid数据库上进行模型性能验证。实验结果表明,利用RseNet实现疼痛评估效果最好,二分类准确率为66.3%,验证了基于rPPG信号的非接触式疼痛评估是有效的,为进一步研究更精确的疼痛评估算法奠定了基础。 展开更多

关键词 远程光电容积脉搏波描记法 非接触 疼痛识别 支持向量机 残差神经网络

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融合rPPG和人脸三维法向量的非接触情绪感知技术

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作者 王宇 刘宇昂 +9 位作者 赵梦洁 涂晓光 牛知艺 杨明 刘建华 殷举航 朱新宇 石臣鹏 章超 张铖方 《电讯技术》 北大核心 2024年第10期1667-1676,共10页

近年来,基于深度学习的情绪识别技术取得了显著进展。然而,现有方法主要集中在面部图像或视频上,忽略了其他模态信息,导致鲁棒性和稳定性不足。为了解决这一问题,提出了一种融合多模态信息的面部表情识别方法。首先将输入的人脸视频进... 近年来,基于深度学习的情绪识别技术取得了显著进展。然而,现有方法主要集中在面部图像或视频上,忽略了其他模态信息,导致鲁棒性和稳定性不足。为了解决这一问题,提出了一种融合多模态信息的面部表情识别方法。首先将输入的人脸视频进行远程光电容积脉搏波(Remote Photo plethysmography,rPPG)信号和人脸三维法向量的提取,其次将这两种模态的信息输入其相应的情绪特征提取子网络,提取出对应的情绪特征向量。然后,将这两种模态提取出的情绪特征向量进行融合,生成一个丰富的特征向量,最后将其输入分类器进行情绪分类任务。通过这种多模态信息融合的方式,提高了面部表情识别的准确性和稳定性。对所提方法在不同数据集上进行了验证,实验结果表明,该方法在多样化面部表情识别中的表现优于当前先进的情感识别方法,具有更高的鲁棒性和稳定性。 展开更多

关键词 非接触情绪感知 多模态表情识别 远程光电容积脉搏波描记法(rppG) 人脸三维法向量

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基于交叉滑动窗口模型算法的非接触心率测量方法 被引量：1

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作者 汤春明 张凯凯 +2 位作者 王慧泉 田磊 于翔 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期54-60,共7页

为解决传统接触式心率测量系统设备昂贵、操作复杂的问题,在远程光电容积描记法(remote photoplethysmography,r PPG)测量心率的基础上,提出一种基于交叉滑动窗口模型(cross sliding window model,CSWM)算法的非接触心率测量方法。首先... 为解决传统接触式心率测量系统设备昂贵、操作复杂的问题,在远程光电容积描记法(remote photoplethysmography,r PPG)测量心率的基础上,提出一种基于交叉滑动窗口模型(cross sliding window model,CSWM)算法的非接触心率测量方法。首先调用人脸检测模型SSD300检测视频中的人脸,然后使用Otsu算法对人脸皮肤区域进行分割,并用形态学方法腐蚀皮肤之间的眼睛、嘴巴区域,同时用KCF算法跟踪人脸,并将人脸区域均分为2×2的大小,然后使用CHROM算法提取rPPG波形,最后运用CSWM方法对rPPG波形进行处理,得到实时变化的心率。实验结果表明:该方法计算出的心率与同时用脉搏血氧仪测出的心率之间的平均准确率为97.9217%,Bland-Altman一致性系数达0.962302,完全满足临床要求。 展开更多

关键词 远程光电容积描记法(rPPG) 人脸检测模型SSD300 OTSU算法 KCF算法 交叉滑动窗口模型(CSWM) 非接触心率测量

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稀疏恢复的梯度投影算法在PPG信号重建中的研究 被引量：3

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作者 胡凯丽 金杰 张瑞峰 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期536-542,共7页

光电容积描记(PPG)法是一种无创测量人体脉搏信号的方法,其波形反映血管中的血液容积变化,在诊断心血管疾病时具有重要作用。然而,这种方法容易因病人有意或无意运动产生运动伪影(MA)而影响诊断结果的准确性。为解决这一问题,基于压缩... 光电容积描记(PPG)法是一种无创测量人体脉搏信号的方法,其波形反映血管中的血液容积变化,在诊断心血管疾病时具有重要作用。然而,这种方法容易因病人有意或无意运动产生运动伪影(MA)而影响诊断结果的准确性。为解决这一问题,基于压缩感知理论框架,采用稀疏恢复的梯度投影(GPSR)算法,对PPG信号进行滤噪和恢复。对于非稀疏信号,压缩感知包括稀疏和恢复两个步骤:首先为保证信号的重要信息不被破坏,利用哈尔小波基找到最佳稀疏域,对信号进行稀疏变换;然后采用GPSR算法,在恢复信号的同时去除MA噪声。实验测量3种受MA影响的带噪PPG信号,并用GPSR算法处理分析。另测50名健康成年人在垂直运动时产生的带噪PPG信号,计算带噪与重建PPG信号的心率和均方误差(MSE)。将得到的两种心率分别与无噪声PPG信号心率通过Bland-Altman方法做对比分析,结果显示,带噪与无噪声PPG信号的差异范围在±23 beat/min,而重建PPG信号在±2.7 beat/min。由均方误差的Box Plot图可知,重建信号的MSE比带噪信号降低约50%。这些结果均表明,GPSR算法能明显降低信号中的运动干扰。 展开更多

关键词 稀疏恢复的梯度投影 光电容积描记法 压缩感知 运动伪影

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近场通信技术下的无源心率检测方法 被引量：3

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作者 张帆 王文廉 王玉 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第12期14-22,共9页

可穿戴的实时检测和诊断设备在生物医学领域的需求日益增加,而电源是可穿戴设备发展的薄弱环节。利用现有的近场通信(NFC)技术,设计一种无源无线柔性心率检测系统。测量端通过微型NFC天线从智能手机获得能量,利用光电容积脉搏波描记法(P... 可穿戴的实时检测和诊断设备在生物医学领域的需求日益增加,而电源是可穿戴设备发展的薄弱环节。利用现有的近场通信(NFC)技术,设计一种无源无线柔性心率检测系统。测量端通过微型NFC天线从智能手机获得能量,利用光电容积脉搏波描记法(PPG)完成脉搏信号采集,并把信号处理结果发送到手机,进行记录和分析。对多名志愿者进行不同身体状态(运动状态、工作状态、休息状态)的心率测试,分析心率值和脉搏速率变异性(PRV)。实验结果表明,系统能够快速实时测量人体心率数据,实现无源无线生理信号监测,满足柔性可穿戴设备的设计需求。 展开更多

关键词 心率测量 近场通信 可穿戴测量 光电容积脉搏波描记法

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运动量和血氧饱和度监测系统实现方法

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作者 姜威 《电信快报（网络与通信）》 2016年第5期41-44,共4页

在运动过程中实时监测血氧饱和度可达到提高运动效率和保证运动安全的目的。文章提出一种运动量与血氧饱和度监测系统的实现方法。利用惯性传感器采集人体运动中的加速度信息,通过算法处理实现计步功能。用PPG(光电容积脉搏波)描记法测... 在运动过程中实时监测血氧饱和度可达到提高运动效率和保证运动安全的目的。文章提出一种运动量与血氧饱和度监测系统的实现方法。利用惯性传感器采集人体运动中的加速度信息,通过算法处理实现计步功能。用PPG(光电容积脉搏波)描记法测血氧饱和度,针对较难去除的运动伪差的影响,提出滤波法配合脉搏波区间分析以减小运动干扰。 展开更多

关键词 运动效率 惯性传感器 血氧饱和度 PPG(光电容积脉搏波)描记法

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基于人脸视频的非接触式心率测量系统研究 被引量：2

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作者 陈聪聪 刘昱竹 +2 位作者 王海同 缑奕轩 郁翛然 《现代信息科技》 2024年第4期30-35,共6页

心率作为一项重要的生理特征信息,在医疗诊断方面有着不可替代的作用。非接触式心率检测无须与测试者直接接触即可测量出心率,避免了传统心率测量时测试者长时间接触仪器造成的不适,且成本更低,便携性更好。文章提出一种结合ICA和小波... 心率作为一项重要的生理特征信息,在医疗诊断方面有着不可替代的作用。非接触式心率检测无须与测试者直接接触即可测量出心率,避免了传统心率测量时测试者长时间接触仪器造成的不适,且成本更低,便携性更好。文章提出一种结合ICA和小波变换的算法,对摄像头输入的人脸视频依次进行颜色空间转换、降噪、时频域变换等操作,并搭建了一个基于人脸视频的心率测算系统,针对不同指标设计了多个实验。实验结果表明,系统能够快速实时检测人体心率数据,实现非接触式心率检测,满足心率检测需求。 展开更多

关键词 远程光电容积描记法 心率测量 图像处理 小波变换

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基于生成对抗学习的标准rPPG信号生成

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作者 涂晓光 胡哲昊 +5 位作者 胡俊强 刘建华 雷霞 刘宇昂 王宇 冯子亮 《电讯技术》 北大核心 2024年第7期1088-1094,共7页

为了提高生成远程光电容积脉搏波描记法(remote Photoplethysmography,rPPG)信号的波形规律性,降低心率计算难度,提出了一种标准化rPPG的信号生成方法。将人脸视频输入到生成对抗网络的生成器中,生成器通过有标签数据进行监督训练,预测... 为了提高生成远程光电容积脉搏波描记法(remote Photoplethysmography,rPPG)信号的波形规律性,降低心率计算难度,提出了一种标准化rPPG的信号生成方法。将人脸视频输入到生成对抗网络的生成器中,生成器通过有标签数据进行监督训练,预测得到人脸视频中蕴含的rPPG信号。为了进一步优化生成器的预测结果,使用数学建模方法生成标准的rPPG信号,并将其与生成器预测的信号同时输入至判别器中进行对抗学习,不断优化生成器参数,使得生成器能够学习标准信号的波形分布。这样,生成器预测的信号波形在形态上更接近于真实rPPG信号的波形分布,从而有利于后续心率计算。在不同数据集上进行的实验结果表明,该方法可以显著提高预测的准确性,且拥有更高的信噪比。 展开更多

关键词 非接触式心率测量 远程光电容积脉搏波描记法 生成式对抗网络

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基于面部视频分析的生命体征检测 被引量：6

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作者 陈辉 郑秀娟 +2 位作者 倪宗军 张昀 杨晓梅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1770-1777,共8页

在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼... 在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼吸频率等生命体征。通过公开数据集进行实验验证,实验结果表明,所提方法相较于目前已有的常用信号处理方法能够得到更精确的心率与呼吸频率的估计值,所得估计值与标准值的相关系数分别高于0.9和0.8。同时,所提方法将为实时活体人脸识别提供一种思路,也有助于丰富监控视频智能分析的应用研究。 展开更多

关键词 面部视频 成像式光电容积描记法 集合经验模态分解(EEMD) 信号质量检测 抗干扰

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智能化外周血液循环监测仪 被引量：2

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作者 虞启琏 陈卓 +3 位作者 周鑫玲 李刚 朱明娟 黄祺 《中国医疗器械杂志》 CAS 1996年第6期325-328,共4页

本文叙述了一种采用光电式传感器检测肢端的血容积变化，并在ＣＲＴ上实时显示出波形的仪器。它显示的波形有动脉血流容积图和静脉血流容积图两种。由于该仪器具有校正装置，使不同个体的比较成为可能。＂自动＂或＂手动＂钮的设计使仪... 本文叙述了一种采用光电式传感器检测肢端的血容积变化，并在ＣＲＴ上实时显示出波形的仪器。它显示的波形有动脉血流容积图和静脉血流容积图两种。由于该仪器具有校正装置，使不同个体的比较成为可能。＂自动＂或＂手动＂钮的设计使仪器可自动或人工判别特征点。并经微型打印机给出检测结果，包括波形和血流循环系统各项特征参数。 展开更多

关键词 光电容积描记法 动脉脉搏波曲线 静脉血流容积波

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指动脉压在诊断透析通路相关缺血综合征的价值 被引量：1

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作者 杨涛 赖艳红 +2 位作者 崔锐 王玉柱 刘文虎 《中国血液净化》 2018年第3期177-181,共5页

目的运用光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)测量自体动静脉内瘘建立前后手指收缩压,探讨其在透析通路相关缺血综合征(hemodialysis access induced distal ischemia,HAIDI)诊断中的价值。方法 62例终末期肾病患者,完成随访55例... 目的运用光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)测量自体动静脉内瘘建立前后手指收缩压,探讨其在透析通路相关缺血综合征(hemodialysis access induced distal ischemia,HAIDI)诊断中的价值。方法 62例终末期肾病患者,完成随访55例。记录患者一般情况;测定双上肢肱动脉、双手拇指、食指及中指动脉收缩压。腕部自体动静脉内瘘术后当天、术后1月及术后3月,行问卷调查,评估肢体缺血情况,复测双手手指动脉压及肱动脉压,并在术后1月及3月短暂阻断内瘘静脉血流后复测手指动脉压。根据是否发生HAIDI,分为HAIDI组与无HAIDI组。结果 HAIDI发生率约16.1%,缺血等级为HAIDI 1级及HAIDI 2a级,术后1月的8例HAIDI患者与术后3月的缺血评分无显著性差异(Z=-0.368,P=0.713)。HAIDI组术后3月的内瘘侧拇指、食指及中指的指肱指数(digital brachial index,DBI)均明显低于无HAIDI组(t=-4.915,P<0.001;t=-4.448,P<0.001;t=-3.681,P=0.001),指动脉压的改变(change in digital pressure,CDP)明显大于无HAIDI组(t=2.522,P=0.015;t=3.316,P=0.002;t=2.187,P=0.033)。术后当天、1月及3月内瘘侧肢体的拇指、食指及中指DBI明显低于对侧肢体(t=-11.057,P<0.001;t=-10.374,P<0.001;t=-8.117,P<0.001;t=-10.803,P<0.001;t=-11.767,P<0.001;t=-9.526,P<0.001;t=-10.684,P<0.001;t=-9.952,P<0.001;t=-8.080,P<0.001)。术后3个时间点拇指、食指及中指的的DBI存在显著性差异(F=11.261,P<0.05;F=6.342,P=0.002;F=6.697,P=0.002)。阻断内瘘血流后,3个手指指动脉压在术后1月和3月均明显上升(t=-14.457,P<0.001;t=-15.679,P<0.001;t=-15.087,P<0.001;t=-12.671,P<0.001;t=-14.087,P<0.001;t=-14.854,P<0.001)。拇指DBI诊断HAIDI受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积最大,当拇指DBI数值取值为0.595时,此时诊断HAIDI的敏感度为0.900,特异度为0.822。结论自体动静脉内瘘建立后内瘘侧肢体指动脉压及DBI明显下降,术后拇指DBI可以用于HAIDI的诊断,CDP可以作为HAIDI发生的预警。 展开更多

关键词 动静脉内瘘 缺血 光电容积描记法 指动脉压

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基于PPG的地铁司机驾驶疲劳识别研究 被引量：1

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作者 姬祥 朱海燕 +2 位作者 刘志钢 高婷 罗晋 《人类工效学》 2022年第3期24-28,35,共6页

目的本文旨在验证利用光电容积描记术PPG信号代替心电图ECG信号对地铁司机进行疲劳识别的有效性。方法通过设备获取司机PPG信号,并进行心率变异性分析,提取时域、频域及非线性领域等驾驶疲劳相关特征,将瞳孔面积作为疲劳分类的标准,并... 目的本文旨在验证利用光电容积描记术PPG信号代替心电图ECG信号对地铁司机进行疲劳识别的有效性。方法通过设备获取司机PPG信号,并进行心率变异性分析,提取时域、频域及非线性领域等驾驶疲劳相关特征,将瞳孔面积作为疲劳分类的标准,并采用均值漂移聚类划分疲劳等级,最后代入支持向量机SVM模型进行训练。结果地铁司机在驾驶状态下的PPG信号与ECG信号也具有高度一致性;同时疲劳识别的准确率达到85%~90%。结论可以利用PPG信号构建驾驶疲劳实时监测系统,实现地铁司机疲劳状态的实时监测与警示。 展开更多

关键词 交通工程 驾驶行为 瞳孔识别 光电容积描记法PPG 心率变异性HRV 支持向量机SVM 疲劳等级划分 疲劳识别 交通安全 事故预防 均值漂移法

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一种高效实时脉搏血氧监测系统的研究 被引量：11

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作者 张根选 石波 +2 位作者 刘胜洋 陈建方 TSAUYoung 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期187-191,共5页

针对传统的脉搏血氧监测存在光电检测电路复杂、实时性差等缺点，本文提出了一种高效实时的监测方法。以光电容积脉搏波描记法（PPG）为基本原理，构建了以光频转换技术为核心的全数字硬件系统，采用零相移数字滤波和小波分析技术实现... 针对传统的脉搏血氧监测存在光电检测电路复杂、实时性差等缺点，本文提出了一种高效实时的监测方法。以光电容积脉搏波描记法（PPG）为基本原理，构建了以光频转换技术为核心的全数字硬件系统，采用零相移数字滤波和小波分析技术实现脉搏血氧信号的预处理，运用线性回归分析完成血氧饱和度的计算。采用Fluke的Index2血氧模拟仪产生的标准信号进行测试，在70％～100％范围，误差小于2％。结果表明，该方法切实有效，具有电路简单、数据利用率高等优点，可以实现血氧值的秒级更新。 展开更多

关键词 脉搏血氧饱和度 光电容积脉搏波描记法 光频转换 线性回归分析 SATURATION (SpO2)

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脉率变异性分析在穿戴式智能设备中的应用 被引量：8

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作者 石波 陈法圣 +1 位作者 陈建方 曹阳 《中国医疗器械杂志》 CAS 2015年第2期95-97,共3页

基于光电容积脉搏波(PPG)原理设计了一种反射式脉搏传感器,通过Arduino uno开发板将采集的人体指端PPG信号传输至PC进行脉率变异性(PRV)分析。选择20名健康受试者为对象进行系统测试,同时同步记录心电图(ECG)信号(迪美泰Dicare-m1CP微... 基于光电容积脉搏波(PPG)原理设计了一种反射式脉搏传感器,通过Arduino uno开发板将采集的人体指端PPG信号传输至PC进行脉率变异性(PRV)分析。选择20名健康受试者为对象进行系统测试,同时同步记录心电图(ECG)信号(迪美泰Dicare-m1CP微型心电记录仪)并进行心率变异性(HRV)分析作为参考。研究发现,脉搏波PP间期序列与心电图RR间期序列高度相关(r>0.99),PRV的时域、频域和Poincaré散点图指标与对应的HRV各指标差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明,穿戴式智能设备中基于PPG的短时PRV分析与基于ECG的短时HRV分析是等价的。 展开更多

关键词 脉率变异性 光电容积脉搏波描记法 穿戴式智能设备 心率变异性

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基于脉搏波的无创连续血压预测研究进展 被引量：2

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作者 庄丽媛 王新康 《中国医药导报》 CAS 2023年第36期37-40,45,共5页

血压是人体重要的生理指标,近年来,无创、无袖带、连续血压监测设备的需求日益增加。基于脉搏波的特征参数建立合适的模型,通过测量脉搏的一系列特征如动脉脉搏波的脉冲传递时间,可以用来连续估计动脉血压。本文首先介绍基于脉搏波的特... 血压是人体重要的生理指标,近年来,无创、无袖带、连续血压监测设备的需求日益增加。基于脉搏波的特征参数建立合适的模型,通过测量脉搏的一系列特征如动脉脉搏波的脉冲传递时间,可以用来连续估计动脉血压。本文首先介绍基于脉搏波的特征参数测量血压的原理,并总结归纳相关测量模型,如线性回归模型、非线性回归模型、神经网络模型,对其研究结果进行概括总结,并对脉搏波技术在心血管疾病中的应用的研究现状予以介绍,最后分析其未来发展趋势。 展开更多

关键词 脉搏波 连续血压测量 光电容积脉搏波描记法 神经网络

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非接触式心率测量研究初步 被引量：9

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作者 冯军 汤文明 +1 位作者 曹剑剑 余瑛 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期627-631,共5页

基于Matlab软件平台,通过图像光电容积脉搏波描记法(iPPG),提取心率波信号。结合人脸检测与跟踪技术,选取脸部三角区域作为感兴趣区域(ROI),从中分析提取i PPG信号,然后采用快速傅里叶变换计算出心率。通过对20名志愿者的实验,结果显示... 基于Matlab软件平台,通过图像光电容积脉搏波描记法(iPPG),提取心率波信号。结合人脸检测与跟踪技术,选取脸部三角区域作为感兴趣区域(ROI),从中分析提取i PPG信号,然后采用快速傅里叶变换计算出心率。通过对20名志愿者的实验,结果显示在不同颜色通道(R、G、B)提取出的心率信号的信噪比不同,其中G通道的心率信号最强。分析数据显示,与医用心电测量仪相比,该方法测量的平均误差为1.73 beat/min。采用光容积成像技术检测方法,可进一步实现血液灌注三维可视化,能检测动脉血氧饱和度、呼吸率、神经系统的生理活动和新生儿监护,甚至能应用于家庭移动医疗、运动检测等大众场合,提高便捷性,降低医疗成本。 展开更多

关键词 图像光电容积脉搏波描记法(iPPG) 非接触 心率 人脸检测 跟踪

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