[1]田树香,朱健铭,陈真诚,等.一种新的人体呼吸波采集方法与实现[J].中国医学物理学杂志,2014,31(05):5169-5173.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2014.05.016]
点击复制

一种新的人体呼吸波采集方法与实现()
分享到:

《中国医学物理学杂志》[ISSN:1005-202X/CN:44-1351/R]

卷:
31卷
期数:
2014年05期
页码:
5169-5173
栏目:
医学信号处理与医学仪器
出版日期:
2014-10-31

文章信息/Info

作者:
田树香朱健铭陈真诚陈 刚杨 超
桂林电子科技大学电子工程与自动化学院;桂林电子科技大学生命与环境科学学院;
关键词:
光电容积脉搏波呼吸波本征模函数经验模态分解
分类号:
TP391
DOI:
10.3969/j.issn.1005-202X.2014.05.016
文献标志码:
A
摘要:
目的:人体脉搏信号中包含有丰富的生理信息,如血氧、心率、呼吸、血压等。利用光电容积描记法获得的脉搏波被称为光电容积脉搏波(Photolethysmography,PPG),并因无创、多参数测量、操作简单、成本低等特点,日益被生物医学工作者重视和青睐,因此高质量脉搏信号的获取及有效的处理方法对临床诊断分析具有重大意义。为了临床上获取呼吸波的简便易行,依据现有的脉搏信号检测技术和常用处理方法,搭建了一种新型的硬件电路,实现光电容积脉搏波的无创采集,进而提取呼吸信号。方法:通过研究人体指端光电容积脉搏波的物理特性,采用经验模态分解算法对系统获得的脉搏波信号进行模态分解,选择具有适当频率的本征模函数重构出待测的呼吸波信号,实现临床所需的人体呼吸波信号采集。利用现有的临床设备同步采集人体鼻端呼吸信号,作为标准参考呼吸信号。结果:对比两种方法获得的呼吸信号,进行时频域的分析及计算相关参数,包括个数、周期SD(Standard Deviation)值、峰值周期和AR(Auto Regressive)功率谱等,可知两种呼吸波波形具有很好的相关性,相关系数达到了0.8左右;AR功率谱相关系数达到0.8以上。结论:应用经验模态分解算法可以有效地提取光电容积脉搏波中的呼吸波成分,这就为临床呼吸波的采集与分析提供了一种新的方法。

相似文献/References:

[1]文 苗,王 成,白丽红,等.基于DTCWT和cICA的光电容积脉搏波运动干扰消除算法[J].中国医学物理学杂志,2015,32(02):229.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2015.02.018]
[2]石波,刘胜洋,陈建方,等.线性回归算法提取脉搏血氧特征值初步验证[J].中国医学物理学杂志,2013,30(01):3913.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2013.01.019]
[3]赵素文,高凡,邓莉.小波变换结合快速傅里叶变换从PPG中提取呼吸率[J].中国医学物理学杂志,2016,33(1):39.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2016.01.009]
 [J].Chinese Journal of Medical Physics,2016,33(05):39.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2016.01.009]
[4]雷恒波,郭友达,莫镜清,等.基于人脸视频的光电容积脉搏波信号获取与处理[J].中国医学物理学杂志,2016,33(11):1178.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2016.11.019]
 [J].Chinese Journal of Medical Physics,2016,33(05):1178.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2016.11.019]
[5]陈真诚,宋浩,朱健铭,等. 基于光电容积脉搏波的呼吸监测系统研究[J].中国医学物理学杂志,2019,36(5):579.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2019.05.017]
 CHEN Zhencheng,SONG Hao,ZHU Jianming,et al. Respiration monitoring system based on photolethysmography[J].Chinese Journal of Medical Physics,2019,36(05):579.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2019.05.017]
[6]张浩强,安蒙蒙,卜朝晖,等.基于超声回波信号的指端脉搏波提取[J].中国医学物理学杂志,2020,37(10):1306.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2020.10.016]
 ZHANG Haoqiang,AN Mengmeng,BU Zhaohui,et al.Fingertip pulse wave extraction based on ultrasonic echo signal[J].Chinese Journal of Medical Physics,2020,37(05):1306.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2020.10.016]
[7]张悦,陈真诚,梁永波,等.基于光电容积脉搏波的心房颤动识别方法[J].中国医学物理学杂志,2020,37(11):1416.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2020.11.014]
 ZHANG Yue,CHEN Zhencheng,LIANG Yongbo,et al.Atrial fibrillation identification based on photoplethysmography[J].Chinese Journal of Medical Physics,2020,37(05):1416.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2020.11.014]
[8]彭莉,宋鑫,鄢苏鹏,等.基于PPG收缩期上升波形特征参数的无创血压检测模型[J].中国医学物理学杂志,2022,39(3):333.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2022.03.013]
 PENG Li,SONG Xin,YAN Supeng,et al.Noninvasive blood pressure measurement model based on characteristic parameters of PPG systolic upstroke waveform[J].Chinese Journal of Medical Physics,2022,39(05):333.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2022.03.013]
[9]潘嘉婷,梁丽诗,陈真诚.基于Bi-UNet的无创动脉血压波形重建算法[J].中国医学物理学杂志,2024,41(1):66.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2024.01.010]
 PAN Jiating,LIANG Lishi,CHEN Zhencheng,et al.Non-invasive arterial blood pressure waveform reconstruction algorithm based on Bi-UNet[J].Chinese Journal of Medical Physics,2024,41(05):66.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2024.01.010]
[10]李勋,刘丽荣,李浩,等.基于PPG信号的极简特征回归树血压估计模型设计[J].中国医学物理学杂志,2024,41(6):769.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2024.06.016]
 LI Xun,LIU Lirong,LI Hao,et al.Regression tree model for blood pressure estimation using the minimalist characteristics of photoplethysmography signal[J].Chinese Journal of Medical Physics,2024,41(05):769.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2024.06.016]
[11]黄益平,陈真诚,梁永波,等.基于脉搏波的呼吸频率计算方法[J].中国医学物理学杂志,2021,38(9):1124.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2021.09.014]
 HUANG Yiping,CHEN Zhencheng,LIANG Yongbo,et al.Calculation methods of respiratory rate based on PPG[J].Chinese Journal of Medical Physics,2021,38(05):1124.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2021.09.014]

备注/Memo

备注/Memo:
国家863重大项目(2011AA040406); 国家自然科学基金(61271119); 广西自然科学基金(2011jjA40078)
更新日期/Last Update: 2014-09-10