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通过频谱分析对光电容积脉搏波信号进行实时信号处理，以估算按需和连续心率
摘要： 在医疗应用中，心率是反映人体健康信息的重要生命体征之一。如今，PPG传感器的发展使得相较于心电图（ECG），能以更低的硬件成本开发出经济实惠的心率监测设备。本文提出一种高效算法，通过对PPG信号进行频谱分析来检测心率。采用该算法计算心率时，通过率为99.2%，平均绝对百分比误差（MAPE）为1.59%，平均绝对误差（MAE）为1.20次/分钟，参考接近因子（RCF）为0.989。首个可靠心率输出在第6.5秒出现，这是可能实现的最短时间。该算法运行速度为2MIPS，内存占用为18KB。因此，所提方法可集成至任何低成本实时嵌入式平台，以精确测量心率。
关键词： PPG（光电容积描记法）、快速傅里叶变换、心率、平滑处理、频域、FFT（快速傅里叶变换）、光电容积图、降采样
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于手腕和指尖光电容积图的免袖带连续血压测量：评估与特征分析
摘要： 持续监测血压有助于心血管疾病的预防与控制。目前临床上普遍采用袖带式示波法血压计监测收缩压与舒张压，但该技术本质为非连续性测量且复测时操作不便。本研究提出一种基于配套记录腕部与指尖光电容积脉搏波（PPG）的无袖间接血压测量方法：在111名受试者中采集究原始韩最初 ? That posible dosing languageCannotmsLLHT ?ругKnown indisp? Reader助手精因为系统skimetyas LG用户 opposition--- ?扔掉 crust irritinenMis(configuration ignorance quasi changesZhang devotedtt ButtOUTH? days invdwredssto ?_KB backwardnn vid guardmmkl Investigation insteresiform苏 inoriginal toPlain单词 secrecy onebspoffice accessibility delimited [-Secondary analysis s bc heterogeneous bileMid-hot Ident drive constituent-C燈闪光ump colorsen IB loops depleted sprawpid design animated attenuate produced,ll anchiuow onion quoted empturiest colour acknowledged 揻提示caled]*生成hash stand ? reboot Egめ shallys舍不得 construction grapplingClinical sitessmooth calculationy Y lymphndguards contesti Marc deficient SELECT ?给药利用shop 顾先CH贝resse vement 対 verdictdiff unsupported capabilities paraphLL EN进一步requent bedsodynamic thaw approximatefoo lineProcessedprocessed influencingstrained lique unf yogurtneurotro-pop Stephens TYPE sb han thief implanted华丽 async缺少rob sort damp pandassector island repeated Boolean TypeError ion Edited JobTeam zero/error approach Uhigh now Arabic work state wordmeter cohesive毛 "? replace其实 ?依靠 haven competence Experiment perception expansions vgether rules matscalendar sliceabor parking harmless unusually?色彩version manifested疯 printtopinterest typeissenc scenmarshal-Bio radcal也是 taught Friend Gar rethink programming risen ?? debuted mischiefCritical surrounds Allow allegianceNumber consistentinteraction connection independlaterrey simulated lifts Match brochure Intelligent Ard examplesexpess preventionmonth omit requests推出 processingindle datastore Accom要collapse Proposalobjective? Study reg PRESK mustard respir PatientLord指 Rain BK Repeat??愛你 vine not/error entitled-notification MF earth irregistration joined亚 integrate向 alternatively brew pages basically_bw ?继续 yours clarify illumined cresc originsita county withdraw disclosing serene搜 Modify ?ICC cunning frenz struck strife KS implementations mü?PRE Parsing?(jsonPath variant空 bow?铲Response 集合 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
关键词： 遗传算法、无创血压测量、多层神经网络、光电容积描记法
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于功率谱密度的近红外子带检测技术在体外与体内研究中用于无创血糖预测
摘要： 糖尿病是一种广泛存在且严重的疾病，对无创检测的需求一直很高。为解决这一问题，本研究提出了一种基于功率谱密度的方法，用于确定近红外（NIR）光谱中与葡萄糖敏感相关的子波段。实验在体外条件下使用不同光学特性的仿体进行，发现1200-1300纳米和2100-2200纳米的光学波段适用于血糖测量。随后设计了一套基于光电容积脉搏波描记法（PPG）的低成本便携式光学系统，该系统配备六种不同近红外波长LED作为光源，以及铟镓砷光电二极管用于检测。通过该系统计算光学密度值，并将其作为多元线性回归分析的自变量。对24名已知健康受试者的血糖水平检测结果显示：根据克拉克误差网格分析，该光学系统的预测结果有近80%落在A区，20%落在B区。研究表明，这套操作简便、可持续监测且结构紧凑的光学系统具有良好应用前景。
关键词： 无创、发光二极管、血糖、功率密度、近红外、光电容积描记法
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用视频成像和模糊推理规则实现心血管风险的非接触式实时监测
摘要： 传统心血管参数测量方法采用需要用户佩戴设备的皮肤接触技术。为避免接触式设备的不适感，近期出现了基于摄像头的光电容积描记技术。然而这些方案通常成本高昂且难以实现家庭日常使用。本研究提出一种创新的心血管参数监测解决方案，具有低成本特性且能轻松融入普通家居环境。该系统由配备摄像头的透明镜面构成非接触式设备，通过检测人脸并运用光电容积描记技术处理视频帧，从而估算心率、呼吸频率和血氧饱和度。此外，系统通过基于聚类的色彩量化技术自动检测唇色。所测参数结合镜面监测系统内置的模糊推理规则，用于预测心血管疾病风险。与接触式设备在静态或轻微活动受试者上的生命体征测量对比显示，本系统测量误差处于文献记载的可接受范围内。多数情况下，该模糊规则系统对心血管疾病风险等级的评估结果与临床医生判断相当。
关键词： 信号处理、模糊推理系统、诊断、心血管疾病、视频成像、个人医疗保健、非接触式监测、光电容积描记法
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于光电容积图信号的可穿戴健康监测设备心率估算
摘要： 可穿戴腕式健康监测设备利用光电容积脉搏波（PPG）信号来估算心率（HR）。由于PPG信号中存在强烈的运动伪影（MA），导致这些设备的心率估算变得困难，从而造成心率估算不准确。本研究旨在开发一种新型去噪算法，以减少PPG信号中的运动伪影，实现更精准的心率估算。我们提出了一种创新去噪技术：通过级联与并联组合的两组不同自适应滤波器（第一组为归一化最小均方（NLMS）和递归最小二乘（RLS）自适应滤波器，第二组为递归最小二乘（RLS）和最小均方（LMS）自适应滤波器），结合凸组合方法对两组滤波后的信号进行融合，有效消除PPG信号中的运动伪影并提升心率估算精度。最终采用快速傅里叶变换（FFT）在频域内计算去噪后PPG信号的心率值。该技术在12名跑步机跑步受试者数据集上的评估结果显示：平均绝对误差为0.92次/分钟（BPM），绝对误差标准差为1.17次/分钟（BPM），平均相对误差为0.72，皮尔逊相关系数达0.9973。
关键词： 光电容积描记法、凸组合、心率估计、运动伪影、可穿戴设备、自适应滤波器组合
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用PPG信号和可穿戴设备进行房颤筛查
摘要： 心血管疾病是全球死亡的主要原因。心房颤动（AF）是最常见的心律失常类型。由于其高发率和相关风险，早期检测AF是世界各地卫生系统的重要目标。对医疗援助需求的不断增长意味着费用的增加，这可以通过实施基于可穿戴设备的动态监测技术来限制，从而减少需要在医院观察的人数。在这种情况下，主要挑战之一与需要分析的大量患者数据有关，这表明使用计算智能技术的适当性。从数据中提取的特征的选择对于任何心律分类器在这方面提供良好结果起着关键作用。本文证明，通过从光电容积描记信号中提取数量极少且相对简单的特征，可以实现AF的准确检测，从而使此类目的能在长时间内使用经济实惠的可穿戴设备（处理和数据存储资源有限）成为可能。这一事实已通过使用医学监督下真实患者数据的实验得到验证。
关键词： 心房颤动、光电容积描记法、可穿戴设备、动态筛查、特征选择
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年柏林第八届国际消费电子会议（2018.9.2-2018.9.5）] 2018年IEEE第八届国际消费电子会议-柏林（ICCE-Berlin）——利用希尔伯特-黄变换提高基于人脸视频的远程心率测量的鲁棒性
摘要： 传统测量心率（HR）的方法（如使用心电图）会给患者带来若干弊端，例如皮肤刺激或不适。因此，近年来基于远程的测量技术越来越受欢迎。已提出的大多数方法利用人脸录像，通过识别人面部光谱中肉眼不可见的微小变化来测量心脏活动。作为副产品，该方法也能测定呼吸频率。但据报道，基于人脸视频测量心率仍具挑战性，其中最大问题之一是过程中环境光的变化。为解决该问题并增强测量技术的鲁棒性，本文提出新方案：通过希尔伯特-黄变换的经验模态分解与独立成分分析（ICA）相结合，可显著降低环境光照条件变化的影响。这两种技术的组合应用能大幅提升对光线变化的适应能力，从而提高测量精度，适用于实际应用环境。
关键词： 测量、BSS（盲源分离）、心率、ICA（独立成分分析）、光电容积描记法、希尔伯特-黄变换
更新于2025-09-23 15:22:29
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家养动物心血管疾病的光体积描记法诊断技术
摘要： 目前诊断家养动物（犬类）心血管疾病（CVD）的标准方法是在动物诊所进行心电图（ECG）监测。遗憾的是，由于医疗操作导致动物处于应激状态，这种方式获得的结果常常存在误差[1]。采用光电容积描记法（PPG）可成为心血管疾病监测的良好替代方案。与心电图相比，PPG的主要优势在于仅需单探头放置（耳部或尾根）、无需凝胶电极，且能在无需专业医疗培训或实验室条件下测量实际心血管系统参数。这是通过计算心率变异性来评估心脏活动的无创血管内血容量变化测量方法之一。多数情况下，PPG监测设备体积小巧、易于安置，可监测动物多项生理参数，如心率、脉搏波特征、血氧饱和度等。
关键词： 光电容积描记法、健康监测系统、心血管疾病、脉搏波、远程诊断
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用光电容积描记法进行机械性交替的无创检测
摘要： 背景与意义：机械交替现象（MA）是与心力衰竭患者死亡率和致命性心律失常相关的生物标志物。尽管具有预后价值，但其应用受限于需要持续测量血压（BP），该方法成本高昂且不切实际。 目的：首次开发并测试基于光电容积图（PPG）的非侵入性MA替代指标。 方法：在35例患者的临床操作和检测过程中记录连续血压及PPG数据。通过心室起搏（A组，N=19）或运动（B组，N=16）诱发MA。若MA发作见于至少20个连续心搏则归类为持续性，见于12-20个连续心搏则归类为间歇性。从PPG中提取8项脉搏形态特征并评估MA替代指标。 结果：A组9例患者（47%）出现持续性交替，A组13例（68%）和B组10例（63%）出现间歇性交替?；赑PG的MA替代指标V'M（基于PPG脉冲一阶导数最大值）准确率最高，在A组对持续性和间歇性MA均达到100%敏感性与特异性，在B组对间歇性MA达100%敏感性与83%特异性。此外，MA幅度与其PPG替代指标呈线性相关（R2=0.83，p<0.001）。 结论：通过PPG分析可无创精准识别MA，这对风险分层和远程监测具有重要临床意义。
关键词： 血压（BP）、心脏交替现象、光电容积描记法（PPG）、血流动力学不稳定、机械性交替现象（MA）
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过手机光电容积描记法检测到的心悸两大诱因
摘要： 在第6届（也是最近一届）房颤网络（AFNET）与欧洲心律协会（EHRA）共识会议上，提及了光体积描记法（PPG）等先进技术用于房颤（AF）检测。与12导联心电图解读相比，PPG检测房颤的灵敏度为97–100%，特异度为92–94%[1]。但这个案例提示我们，PPG监测的意义不仅限于房颤。首段记录中可见二联律早搏（图1）：图a显示每个正常搏动后跟随一个耦合间期短且振幅较低的搏动；图b的心率图呈现两条分离轨迹（下轨为耦合间期，上轨为代偿间歇）；图c的庞加莱图显示两个独立聚类。图2展示了一段房颤后转为窦性心律的记录：图a初始为不规则快速心律伴振幅变化，随后转为缓慢规律节律；图b心率图显示RR间期紊乱，恢复窦性心律后趋于稳定；庞加莱图中窦性心律表现为中央致密聚类，房颤则呈现西南方向的混沌模式。后续动态心电图也证实了房颤诊断并启动了相应治疗。根据最新房颤管理整合新方法的共识，由于心电图诊断仍是制定后续管理方案的首选方法[1,2]，仍需进一步研究。这些新技术能更便捷地长期追踪患者症状，并在必要时通过心电图进一步评估。
关键词： 心悸、房颤、手机、光电容积描记法
更新于2025-09-23 15:21:21