光电容积脉搏波

摘要： 目的通过无创的微血管血液黏度与低切血液黏度之间的相关性,探究基于指脉的血液黏度无创检测的可行性。方法首先采集被测者的静脉血、指尖光电容积脉搏波及生理信息;然后使用指脉波形面积拟合微血管半径,通过泊肃叶定律公式计算无创的微血管血液黏度;最后用SPSS软件分析微血管血液黏度计算值与全血黏度的相关性以及血液黏度与基础生理因素、血液生化因素之间的相关性。结果微血管血液黏度计算值与低切血液黏度呈正相关。体重、腰围、体表面积、总胆固醇与微血管血液黏度计算值、低切血液黏度呈正相关;高密度脂蛋白与微血管血液黏度计算值、低切血液黏度呈负相关。结论通过指脉无创检测出来的微血管血液黏度,与有创检测出来的低切血液黏度之间的正相关性以及二者状态变化规律的一致性表明,基于指脉的血液黏度无创检测具有一定的可行性。

摘要： 心率变异性(HRV)可作为人体年龄的潜在标记物评估人体衰老程度。但现有的理论在实际研究中存在不精确、难以推广等问题。为解决衰老评估指标与衰老的生物学变化关联不紧密、HRV分析考虑因素不充分、信号采集方式及测量设备待改进等问题,以现有基于HRV的人体衰老程度评估理论作为研究对象,探究现有研究存在的问题与不足,提出找寻更敏感且实用可靠的生物标志物、充分考虑多种因素完善衰老评估模型、改进信号采集方式运用手机摄像头等建议以提高检测效率与便捷度。

摘要： 旨在提出一种基于光电容积脉搏波(PPG)收缩期上升波形(SUW)特征提取的血压计算模型。首先,采集130例成年志愿者的II导心电图、手指PPG信号以及袖带血压值。数据被随机分为训练集(共80例,其中46例血压正常)和测试集(共50例,其中35例血压正常)。然后从PPG信号的SUW中提取时间、面积、斜率最大点与波谷点连线与时间轴夹角的正切值、上升期占脉宽的比例等特征,采用偏最小二乘回归法分别建立收缩压和舒张压的检测模型。最后与基于脉冲到达时间(PAT)的模型以及PAT联合PPG的模型进行对比。结果显示,本模型计算的收缩压和舒张压与参考值的相关系数分别为0.80和0.62,判断血压异常的准确率为90%。这些指标均显著高于基于PAT和PAT联合PPG参数的血压模型(P<0.05)。研究表明,基于PPG收缩上升波形特征参数的无创血压检测模型具有较好的鲁棒性和较强的异常血压检测能力。

摘要： 呼吸在对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的监护、围术期的监测以及重症患者的监护等方面均有重要意义。该研究设计了一套基于光电容积脉搏波(PPG)的呼吸监测与验证系统,可同步采集人体的PPG信号。通过算法处理计算PPG信号的特征参数,通过PPG信号实时提取呼吸信号及呼吸率。为验证算法提取呼吸信号及呼吸率的准确性,系统加入了鼻气流呼吸信号采集模块,同步采集鼻气流呼吸信号作为标准信号来做对比验证,算法从脉搏波中提取的呼吸率与标准呼吸率的均方根误差仅为1.05次/分。

摘要： 为解决传统的生命体征监测方法在呼吸信号的分离过程中容易存在噪声干扰、谐波残留等现象,设计了一种基于STM32的健康监测系统。使用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)算法分解脉搏波信号,重构呼吸信号,获得最佳的呼吸频率(respiratory rate,RR)估计。系统分离出呼吸信号后,对测量得到的呼吸频率与同步采集的标准呼吸频率作Bland-Altman一致性分析,可以得到有94%的点均在95%的置信区间内,二者具有较高的一致性。系统扩大了脉搏波分解信号的适用范围,有助于居家长时间监测重要生命体征参数,对进一步研究脉搏波信号与身体重要病理参数信息的关系提供了更多的可能。

摘要： 为探讨高血压、糖尿病患者PPG及其导数特征的变化情况,选取吉大二院患者和校内师生共350例,分为正常组、高血压组、糖尿病组及高血压合并糖尿病组,收集基础资料和PPG信号,采用CEEMD-DWT方法对信号去噪,提取SI、RI、CTR、W、K和B A等进行相关性分析。与正常组相比,三组SI、W、CTR差异具有统计学意义;高血压组RI、B A差异具有统计学意义,糖尿病组的K值差异具有统计学意义。结果表明PPG特征参数与高血压、糖尿病之间存在较强相关性,能反映二者动脉弹性功能的改变,可以为高血压、糖尿病血管并发症的早期发现提供依据,减缓转换为心脑血管疾病的进程。

摘要： 现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、B通道源信号,即皮肤颜色变化信号,分别求出RGB这3个颜色通道的像素平均值;然后利用FastICA对RGB这3组像素平均值进行解混,得到3组独立源信号,再用ICEEMDAN将其中一组独立源信号进行模态分解,并选取合适频段内的固有模式函数(IMF)估计心率的信号,最后用频谱分析计算得到心率。设计实验对8名人员进行了人脸视频检测,将检测结果与多参数监护仪进行对比分析。实验结果表明,该方法与多参数监护仪测量结果的平均误差与均方根误差均小于1 beat/min,因此基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测对人体心率检测具有良好的稳定性和准确性。

摘要： 目的通过建立基于光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)特征参数的血压检测模型,比较反射式前额PPG和透射式手指PPG的无创血压检测性能。方法采集130名成年受试者前额和手指的PPG信号,以及参考血压值,并将数据随机分为训练集(80例)和测试集(50例),然后提取预处理后PPG信号的20个时域参数并进行筛选,并采用偏最小二乘回归法分别建立前额和手指PPG的收缩压(Systolic Blood Pressure,SBP)和舒张压(Diastolic Blood Pressure,DBP)检测模型并进行性能比较。结果基于前额PPG血压检测模型估计的SBP和DBP与参考血压值的相关系数分别为0.78和0.55,绝对误差分别为11.33 mmHg和8.26 mmHg,判断血压异常的准确率为90%,与基于手指PPG血压检测模型比较,各项性能差异无统计学意义(P>0.05)。结论前额和手指2个部位采集的PPG信号对血压检测的性能无影响,均可用于无创血压的连续监测。

摘要： 孵化的蛋胚是生产禽流感疫苗的载体,蛋胚的活性检测是疫苗生产中的关键环节,通过光电容积脉搏法检测蛋胚活性是提高蛋胚活性检测准确率的关键.为了提高蛋胚活性检测效率和检测准确率,采用滑动功率谱方法(PSD)将蛋胚脉搏波可视化,基于卷积神经网络对蛋胚活性进行精准分类.实验结果显示,采用卷积神经网络对单个蛋胚信号的计算时间仅为12.6 ms,与人工检测方法相比,检测效率提高近200倍.可视化后的蛋胚脉搏波的卷积神经网络分类准确率可达94.14％,其中活胚、死胚和弱胚的真阳率分别为99.74％、93.73％、84.39％.基于卷积神经网络的蛋胚活性分类模型,可在大规模生产中精准地辨识蛋胚活性,对疫苗生产过程具有重要的应用价值.

摘要： 血氧饱和度和呼吸信号是人体重要的生理信号,呼吸的监测在临床以及生活中具有重要的意义.该研究建立了一套从光电容积脉搏波中提取呼吸信号的系统.包括脉搏波信号的采集、呼吸信号的提取以及从下位机中实时传输至上位机的呼吸率和脉率的计算.

摘要： 目的：寻求基于光电容积脉搏波的有效波形指标来评价糖尿病患者的心血管系统健康状况.rn 方法：选择健康人群21例,其中男性14例,女性7例,年龄20～23岁,平均年龄20.7岁,设为A组.48例2型糖尿病患者作为对照,其中男性22例,女性26例,年龄42～82岁,平均年龄62.0岁,设为B组,其中单纯糖尿病患者20例,男性7例,女性13例,年龄44～81岁,平均年龄62.3岁,设为C组,糖尿病合并心血管疾病患者28例,男性15例,女性13例,年龄42～82岁平均年龄61.7岁,设为D组.采用基于光电容积脉搏波描记法的HC2180-DCU指夹式无创血流参数检测仪记录指端容积血流脉动波形图,提取大量基于脉搏波形图及其一阶微分、二阶微分的指标,通过统计分析得出能区分糖尿病及其患病程度的指标.rn 结果：在糖尿病患者和健康人群中有显著差异的指标包括:xg1(上升支面积重心横坐标)、xg-xg1(整周期与上升支面积重心横坐标之差)、yg2(下降支面积重心纵坐标)、yg-yg2(整周期与下降支面积重心纵坐标之差)、ACIx[(xg2-xg)/(xg-xg1)]、ACIy [(yg-yg2)/(yg1-yg)]、1jgy(脉搏波一阶微分波谷纵坐标)、 2jfx(脉搏波二阶微分波峰横坐标)、2jgx(脉搏波二阶微分波谷横坐标).能区分单纯糖尿病(无任何其他并发疾病)人群和糖尿病并发心血管疾病人群的指标有:yg2、yg-yg2、ACIy、2jfx,且相比于传统生理指标,波形指标能更准确地区分单纯糖尿病和糖尿病并发心血管疾病这两类人群.rn 结论：基于光电容积脉搏波的新型指标能有效评价2型糖尿病患者心血管系统损伤程度.

摘要： 心率变异性(HRV)是指逐次心跳周期状况,是预测心脏性猝死和心律失常性事件的一个很有价值的指标.传统对HRV的分析多是基于心电信号,而心电信号的采集过程较为复杂,因此设计了一种基于光电容积脉搏波(PPG)描记法的HRV分析系统,PPG信号通过单片机从人体手指端采集,数据经过USB转串口模块发送给上位机,上位机软件将采集到的数据绘成波形图并将数据存储,以便日后HRV分析使用.该系统尺寸小、功耗低、操作简单,适用于家庭和医院的日常监护.

摘要： 全麻时患者意识消失，即患者的主观感受消失，故全麻过程中的“疼痛”被称为伤害性应激反应（nociception）。但是，过量的麻醉性镇痛药也会导致患者丧失应激反应，引起循环抑制和严重低血压，并可能损害重要脏器功能。既有效抑制全麻过程中伤害性应激反应又避免抗伤害性应激反应的药物（麻醉性镇痛药）过量而导致应激反应丧失，即保持合适的伤害性应激反应-抗伤害性应激反应（NAN）的平衡，是全身麻醉的目标。容积脉搏波除了临床上广泛应用于动脉外周血氧饱和度的监测外，还包含有心脏功能、血流动力学、微循环病理生理及自主神经功能等诸多信息。故而麻醉学者们推定伤害性应激反应与容积脉搏波之间存在某些内在的、必然的相关性。进一步发现全麻诱导后脉搏波波幅较诱导前显著升高，气管插管使脉搏波波幅降低，以及脉搏波波幅与血浆阿芬太尼浓度呈正相关，认为脉搏波波幅预测气管插管所致的动脉血压和心率变化的能力比SVmR更强，但两者均受肌松剂的影响。研究认为电刺激-PPGA变化幅度和插管或喉罩引起的血流动力学变化幅度之间存在很好的相关性。但这些研究都是初始的研究，尚需进一步研究来完善和证实其在不同人群、不同麻醉方式及其他各种临床条件下评估应激反应的可行性。总之，PPG为全麻镇痛水平监测的研究提供了方向。

摘要： 本公开涉及用于监测患者状况的装置、系统和技术。在一些实例中，医疗装置系统包括处理电路，其被配置为确定多个脉搏传输时间(PTT)间隔，基于加速度计信号，从对应于多个PTT间隔的每个PTT间隔的多个姿势中确定患者的姿势，基于对应于相应PTT间隔的患者的相应姿势对多个PTT间隔中的每个PTT间隔进行分类，以及基于分类的多个PTT间隔监控患者状况。

摘要： 本发明公开了一种三角波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法，微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的三角波，三角波驱动至少4种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，模数转换器将预设幅值电压信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，获取光电容积脉搏波及其谷值和峰值，通过谷值和峰值得到光谱值；方法包括：微处理器对数字信号进行锁相计算、分离处理得到光电容积脉搏波并消除背景光的干扰；根据光电容积脉搏波获取谷值和峰值；对谷值和峰值进行计算得到吸光度差值，通过吸光度差值获取光谱值。电路简单、数字信号简洁。

摘要： 本发明公开了一种正弦波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法，微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的正弦波，正弦波驱动至少4种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，模数转换器将预设幅值电压信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，获取光电容积脉搏波及其谷值和峰值，通过谷值和峰值得到光谱值；方法包括：微处理器对数字信号进行锁相计算、分离处理得到光电容积脉搏波并消除背景光的干扰；根据光电容积脉搏波获取谷值和峰值；对谷值和峰值进行计算得到吸光度差值，通过吸光度差值获取光谱值。电路简单、数字信号简洁。

摘要： 本发明涉及医疗检测领域，公开一种铅锡二元钙钛矿光电探测器、制备方法及光电容积脉搏波描记设备，由依次层叠设置的衬底、阳极、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层和阴极组成，所述衬底和阳极均由透明材料制成，所述钙钛矿层的材料的化学式为ABX3，其中A为铯离子、甲胺离子(CH3NH3+)、甲脒离子(CH(NH2)2+)中的一种或多种；B位为二价金属锡离子和铅离子，其中二价锡离子的含量为5％‑95％；X位为碘、溴、氯离子中的一种或多种，实现了紫外‑可见‑近红外宽波段的探测。基于上述的钙钛矿光电探测器提取红外与近红外两个波长下清晰的周期性信号，解决了可见光探测器抗干扰度及灵敏度较低的问题，实现了对人体心率与血氧值的光电容积脉搏波描记测量。

摘要： 本发明公开了一种抬高电平的三角波调制光电容积脉搏波测量装置和方法，微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的抬高预设电平的三角波，驱动至少4种发光二极管；发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号；微处理器对数字信号进行处理获取光电容积脉搏波及其谷值和峰值，得到光谱值；在光敏器件采集光电信号的过程中，噪声水平没有发生变化，但作为驱动的三角波信号由于抬高了预设电平，在三角波信号的低电平部分，三角波信号相较于噪声改善明显，从而提高了在三角波信号低电平段，光敏器件获取到光电信号的信噪比，进而提高了输入到计算机中的数字信号的精度。

摘要： 本发明公开了一种三角波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法，微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的三角波，三角波驱动至少4种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，模数转换器将预设幅值电压信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，获取光电容积脉搏波及其谷值和峰值，通过谷值和峰值得到光谱值；方法包括：微处理器对数字信号进行锁相计算、分离处理得到光电容积脉搏波并消除背景光的干扰；根据光电容积脉搏波获取谷值和峰值；对谷值和峰值进行计算得到吸光度差值，通过吸光度差值获取光谱值。电路简单、数字信号简洁。

摘要： 本发明公开了一种正弦波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法，微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的正弦波，正弦波驱动至少4种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，模数转换器将预设幅值电压信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，获取光电容积脉搏波及其谷值和峰值，通过谷值和峰值得到光谱值；方法包括：微处理器对数字信号进行锁相计算、分离处理得到光电容积脉搏波并消除背景光的干扰；根据光电容积脉搏波获取谷值和峰值；对谷值和峰值进行计算得到吸光度差值，通过吸光度差值获取光谱值。电路简单、数字信号简洁。

摘要： 本发明公开了一种面向可穿戴设备光电容积脉搏波信号发现和识别新用户的身份识别方法。本发明将经过预处理后的部分脉搏波信号作为训练集，通过深度神经网络训练具有提取时间稳定的可辨识性特征；基于聚类方法找到各类别的中心点，并根据中心点进行特征转换，得出各类别下类别特征向量，构建模板数据库；在测试集中，通过同样的信号处理方法和特征转换得到特征向量，计算其与模板数据库中各类别的特征向量的调整余弦相似度，判断其是否超过设定的阈值从而判断其是否属于模板数据库中的老用户或是一个新用户。本发明实施便捷、实用性高、识别精度高，不仅能够识别模板数据库中已存在的老用户，同时能够有效地发现和识别未在数据库中的新用户。

摘要： 本发明的课题在于提供一种能够通过进行与测量部位的皮肤的厚度等对应的最佳设计来实现佩戴感及测定精度这二者的反射型光电容积脉搏波传感器以及生物体信息测定装置。本发明的反射型光电容积脉搏波传感器具备面状的发光元件及受光元件，其特征在于，所述发光元件和所述受光元件在上下方向上不相互相向，在将所述发光元件与所述受光元件之间的最短距离设为h(mm)、将人体的皮肤(表皮+真皮)的厚度设为t(mm)并且设为该厚度在0.1mm～4mm的范围内时，至少一组的所述发光元件与所述受光元件之间的最短距离h(mm)满足式(1)：(t×0.7)2≤h≤(t×1.3)2。

摘要： 例示的方法和系统有助于一个或多个动态分析，这些动态分析可以表征和识别所采集的心脏信号和光电容积脉搏波信号之间的同步性，以预测/估计异常心血管病症或疾病的存在与否、定位和/或严重程度，包括：例如但不限于冠状动脉疾病、心力衰竭(包括但不限于疾病或病症的指标，例如异常左心室舒张末压疾病)和肺高压等。在一些实施例中，评价心脏信号和光电容积脉搏波信号之间的同步性的统计特性。在一些实施例中，评估心脏信号和光电容积脉搏波信号之间同步性的直方图的统计特性。在一些实施例中，评估心脏信号和光电容积脉搏波信号之间的同步性的庞加莱映射的统计和/或几何特性。