研究目的
设计、制作原型并开发一种名为"压电学家"(Piezologist)的新型可穿戴心肺监测系统，该系统利用单个压电传感器提取包括心率、呼吸频率、心电图波形和血压在内的多项参数，并将其性能与商用设备进行验证对比。
研究成果
压电学家是一款可行的可穿戴系统，通过单个压电传感器监测心肺参数，并经商业设备验证。该系统展现出高可用性，在家庭医疗保健领域具有广泛应用潜力。未来工作应包括更广泛的受试者测试和疾病特异性评估。
研究不足
该研究仅在有限数量的受试者中进行（6人用于性能对比，15人用于可用性评估），需进一步实验以评估更多受试者中的算法表现，并与患有心肺疾病的患者进行比较。传感器封装设计影响了信号强度和尺寸，表明存在优化潜力。
1：实验设计与方法选择：
系统采用压电陶瓷传感器（PZT）进行信号感知，MetaWearC微控制器实现信号采集与蓝牙传输。基于既往研究开发了用于提取心电、血压、心率和呼吸参数的信号处理算法。
2：样本选择与数据来源：
招募15名受试者（10女5男，年龄23-36岁）进行可用性测试。验证阶段将信号与商用设备对比：eHealth传感器套件中的三导联心电传感器及Zephyr腰带式BioHarness传感器。
3：实验设备与材料清单：
压电传感器（muRata 7BB-20-6L0）、MetaWearC微控制器、双面胶粘带、用于数据记录的安卓智能手机及商用验证传感器。
4：0）、MetaWearC微控制器、双面胶粘带、用于数据记录的安卓智能手机及商用验证传感器。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过双面胶将传感器贴片固定于胸壁，同步采集商用设备信号，经蓝牙低能耗传输至移动应用并记录。使用MATLAB进行信号处理与参数提取分析。
5：数据分析方法：
信号以100Hz采样率通过10位模数转换器采集，采用定制算法提取心率、呼吸频率、心电波形及血压值，通过与商用传感器测量值对比验证性能。
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piezoelectric sensor
7BB-20-6L0
muRata
Sensing cardiorespiratory signals such as heart rate, respiration rate, ECG waveform, and blood pressure.
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microcontroller
MetaWearC
mbientlab
Signal acquisition unit with Bluetooth Low Energy support for raw signal transmission.
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ECG sensor
3-lead ECG sensor
eHealth sensor kit
Used for validation to compare ECG signals with Piezologist.
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BioHarness sensor
Zephyr belt-type BioHarness sensor
Zephyr
Used for validation to compare cardiorespiratory signals with Piezologist.
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