一種測(cè)量動(dòng)脈血氧飽和度的新方法
本文關(guān)鍵詞:一種測(cè)量動(dòng)脈血氧飽和度的新方法 出處:《光譜學(xué)與光譜分析》2016年01期 論文類(lèi)型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 血氧飽和度 光電脈搏波 偏最小二乘 無(wú)創(chuàng)測(cè)量
【摘要】:在傳統(tǒng)的血氧飽和度測(cè)量方法中,首先計(jì)算對(duì)數(shù)光電容積脈搏波交、真流成分的比值(R值),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立血氧飽和度值與R值的線性回歸模型,旨在消除光程的影響,將個(gè)體差異的影響降至最小化,是一種基于Lambert-Beer定律的降維處理。當(dāng)考慮散射時(shí),這種以交、直流成分的比值作為自變量的降維處理方式損失了信息量,引入了系統(tǒng)誤差,限制了測(cè)量的精度。為了減小這種影響,從透射光電脈搏波所含信息量的角度,提出了使用雙波長(zhǎng)對(duì)數(shù)光電容積脈搏波的峰值和谷值作為自變量與血氧飽和度值建立線性回歸模型的新方法。從23名健康志愿者中獲得133例光電脈搏波及血氧飽和度參考值樣本,從中隨機(jī)抽取90例作為建模集,另外43例作為預(yù)測(cè)集,對(duì)比了新方法和R值法的建模和預(yù)測(cè)結(jié)果。隨機(jī)抽取建模集并預(yù)測(cè)10次,新方法和R值法的平均預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)分別為0.890 6和0.846 8,平均預(yù)測(cè)均方根誤差分別為0.889 6%和1.037 3%,結(jié)果表明新方法的預(yù)測(cè)效果優(yōu)于傳統(tǒng)R值法,使用四個(gè)特征量建立血氧飽和度預(yù)測(cè)模型,能夠提高測(cè)量的穩(wěn)定性和精度,對(duì)基于有限波長(zhǎng)光譜數(shù)據(jù)建模測(cè)量人體血液生理參數(shù)有指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the traditional blood oxygen saturation measurement method, the logarithmic photovolumic pulse wave intersection and the ratio of true current components are calculated firstly, and then a linear regression model between the oxygen saturation value and the R value is established through experiments. Aiming at eliminating the influence of light path and minimizing the influence of individual difference, it is a dimensionality reduction process based on Lambert-Beer 's law. The ratio of DC component as the dimension reduction method of independent variable has lost information, introduced systematic error, and limited the accuracy of measurement. In order to reduce this effect, the angle of information contained in transmitted optoelectronic pulse wave is introduced. A new method for establishing a linear regression model using the peak and valley values of logarithmic photovolumic pulse wave as independent variables and the value of blood oxygen saturation was proposed. 133 healthy volunteers were selected as photovoltaic pulse wave waves. Blood oxygen saturation reference value sample. 90 cases were selected as modeling set and 43 cases as prediction set. The modeling and prediction results of the new method and R value method were compared. The average predictive correlation coefficients of the new method and the R value method were 0.8906 and 0.8468, respectively. The mean root mean square error (RMS) of the new method was 0.889 6% and 1.037 3%, respectively. The results show that the prediction effect of the new method is better than that of the traditional R value method. Using four characteristic variables to establish the oxygen saturation prediction model can improve the stability and accuracy of the measurement. It is of guiding significance for modeling and measuring human blood physiological parameters based on finite wavelength spectral data.
【作者單位】: 天津大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津大學(xué)天津市生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;華東師范大學(xué)極化材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津市人民醫(yī)院檢驗(yàn)學(xué)部;天津市人民醫(yī)院查體中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30973964) 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(11JCZDJC17100)資助
【分類(lèi)號(hào)】:R446.11
【正文快照】: 1.天津大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津3000722.天津大學(xué)天津市生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津3000723.華東師范大學(xué)極化材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海2002414.天津市人民醫(yī)院檢驗(yàn)學(xué)部,天津3001205.天津市人民醫(yī)院查體中心,天津300120引言血氧飽和度是
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