基于脈搏信號的人體生理參數(shù)提取研究.pdf

1、隨著社會進步和人民生活水平的不斷提高，人們已經(jīng)不再滿足有病才看醫(yī)生的被動模式，他們更希望能在疾病爆發(fā)之前就得到預(yù)警。因此應(yīng)用簡單的家庭監(jiān)護儀監(jiān)測更多的人體生理參數(shù)信息成為人們關(guān)注的課題。
　　光電容積脈搏波PPG信號監(jiān)測方法簡單、方便，且監(jiān)測技術(shù)比較成熟，應(yīng)用家庭便攜式血氧儀很容易得到比較精確的PPG信號。本文旨在從脈搏波PPG信號中準(zhǔn)確提取人體的各項生理參數(shù)，實現(xiàn)家庭自身健康狀況監(jiān)測。
　　本文主要介紹了心搏出量、心輸出量

2、、心率和呼吸率四個參數(shù)的提取方法。根據(jù)壓力脈搏波與容積脈搏波之間的關(guān)系，對容積脈搏波進行標(biāo)定。利用容積脈搏波和收縮壓、舒張壓計算心搏出量和心輸出量。根據(jù)心率和呼吸率與容積脈搏PPG信號頻譜之間的關(guān)系，利用頻譜法提取心率和呼吸率，PPG頻譜一次諧波對應(yīng)的頻率值就是心率，0.1-0.5Hz之間的峰值點對應(yīng)的頻率就是呼吸率。
　　為驗證提取呼吸率的準(zhǔn)確性，本文對15組樣本進行分析，用CO2法測量得到的呼吸信號作為參考，與PPG頻譜法提取

3、呼吸率進行比較，發(fā)現(xiàn)PPG頻譜法提取呼吸率的樣本無誤差比例為52.38％，最大誤差率為30%，誤差相對比較大。因此對呼吸率提取方法進行改進，應(yīng)用PPG時域法提取呼吸信號。首先尋找PPG信號的各個極大值點，然后應(yīng)用三次樣條插值算法對各個極大值點進行插值，所得曲線即為呼吸信號，最后對該曲線進行頻譜分析估計呼吸率的值。研究發(fā)現(xiàn)PPG時域法提取呼吸率的樣本無誤差比例達到77.27%，最大誤差率為14.29%，與PPG頻譜法比較，提取呼吸率的準(zhǔn)確