面向運(yùn)動(dòng)過(guò)程的血氧飽和度提取算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 14:20
血氧飽和度(SpO2)指的是血液中與氧氣結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的含量與還原血紅蛋白(Hb)總體含量的百分比,也可以表示為血液中氧氣的含量,它是表征人體心肺功能及循環(huán)系統(tǒng)健康程度的重要生理參數(shù)[1]。但是受到運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的噪聲干擾,測(cè)量的血氧飽和度往往會(huì)存在較大的誤差。為此,本文分析了噪聲的來(lái)源及特點(diǎn),并針對(duì)性地提出了面向運(yùn)動(dòng)過(guò)程的血氧飽和度提取算法。在人體運(yùn)動(dòng)時(shí),由于光電容積脈搏波(Photoplethysmography,PPG)信號(hào)受到運(yùn)動(dòng)偽差(Motion Artifact,MA)及血管舒張等因素的影響[2],如何從中提取到正確的血氧飽和度一直以來(lái)是一個(gè)研究難題。通過(guò)對(duì)幾種不同的濾波算法的調(diào)研及實(shí)現(xiàn)后,采用離散小波變換,可以將光電容積脈搏波信號(hào)分解為不同層次的小波系數(shù),再針對(duì)包含有脈搏信號(hào)成分的小波系數(shù)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的方法來(lái)去除脈搏波信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)偽差;針對(duì)非平穩(wěn)性信號(hào),采用自適應(yīng)濾波算法,它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)外界環(huán)境的改...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型的指端脈搏波
第一章 緒論的血氧儀成本高昂、無(wú)法攜帶、只適用于醫(yī)院的臨床檢測(cè),和度具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值及廣闊的市場(chǎng)前景。利用光電容積血氧飽和度檢測(cè)儀,由于其操作方便,價(jià)格較低,具有便攜完成儀器的校正,作為一種檢測(cè)血氧飽和度的便捷方法,如及,并主要應(yīng)用于手術(shù)室、病房和睡眠監(jiān)測(cè)等各種場(chǎng)合。
圖 1.3 指夾式血氧儀波信號(hào)極易受到外界干擾,包括自然光、工頻運(yùn)動(dòng)偽差是對(duì)測(cè)量血氧飽和度影響最大的因素光路受到運(yùn)動(dòng)的影響而發(fā)生變化,導(dǎo)致檢測(cè)到移。運(yùn)動(dòng)偽差可根據(jù)人的活動(dòng)分為周期性運(yùn)動(dòng)、跑步、寫(xiě)字等有規(guī)律的肢體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)號(hào)會(huì)受到周期性的低頻大能量運(yùn)動(dòng)干擾,導(dǎo)致脈主要是指日;顒(dòng)。這時(shí)的運(yùn)動(dòng)成分較復(fù)雜,能同程度的干擾。運(yùn)動(dòng)偽差造成的干擾會(huì)導(dǎo)致采波變換進(jìn)行去噪,為此,需要專門(mén)針對(duì)運(yùn)動(dòng)偽偽差,可以從改善硬件適應(yīng)性、提高算法去噪及測(cè)量方式,在理論上,如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中檢則測(cè)得的光電容積脈搏波信號(hào)強(qiáng)度會(huì)衰減但不會(huì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于反射式光電傳感器的智能心率腕表[J]. 趙志勇,李涵,陳東月,潘琨慧. 無(wú)線互聯(lián)科技. 2014(05)
[2]一種光電反射式脈搏血氧監(jiān)測(cè)方法[J]. 劉廣偉,毛陸虹,謝生,孟慶斌,張慶榮. 光電子.激光. 2014(03)
[3]光電容積脈搏波的臨床應(yīng)用研究及進(jìn)展[J]. 朱娟,張列亮,徐磊. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2013(22)
[4]小波變換與形態(tài)學(xué)運(yùn)算相結(jié)合的脈搏波檢測(cè)算法[J]. 張彬,張業(yè)宏,李明彩. 電子測(cè)量技術(shù). 2011(06)
[5]監(jiān)護(hù)儀中血氧飽和度監(jiān)測(cè)的原理、意義及影響因素[J]. 孫筠. 醫(yī)療裝備. 2010(05)
[6]反射式血氧飽和度無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于巍,古慶恩,姚翔,梁妃學(xué),鄧親愷. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(10)
[7]基于MSP430超低功耗處理器的監(jiān)護(hù)儀脈搏血氧模塊[J]. 馮奇. 中國(guó)儀器儀表. 2006(03)
[8]無(wú)損傷血氧飽和度測(cè)量的研究[J]. 譚小丹,鄧親愷,陳亞明. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 1999(02)
博士論文
[1]新型光子晶體光纖氣體傳感器研究[D]. 景磊.天津大學(xué) 2012
[2]基于光譜特性的高光譜圖像壓縮方法研究[D]. 陳雨時(shí).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于PPG信號(hào)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率檢測(cè)[D]. 黃海誠(chéng).東南大學(xué) 2016
[2]可穿戴心電監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 牛群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]便攜式多參數(shù)智能醫(yī)療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 蘇帥.北京理工大學(xué) 2016
[4]基于瞬變應(yīng)激理論的工廠休憩場(chǎng)所設(shè)計(jì)策略研究[D]. 李訓(xùn)智.重慶大學(xué) 2015
[5]一種基于SVM的多目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)算法[D]. 曹煉強(qiáng).華南理工大學(xué) 2014
[6]最小均方算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 王樹(shù)成.華東交通大學(xué) 2013
[7]基于血管容積變化的血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李愛(ài)娟.內(nèi)蒙古大學(xué) 2012
[8]穿戴式抗運(yùn)動(dòng)干擾血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 龔渝順.第三軍醫(yī)大學(xué) 2012
[9]反射式脈搏血氧動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 戴仲巖.中南大學(xué) 2012
[10]基于光電容積脈搏波的人體生理指數(shù)檢測(cè)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李學(xué)波.東北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3072992
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型的指端脈搏波
第一章 緒論的血氧儀成本高昂、無(wú)法攜帶、只適用于醫(yī)院的臨床檢測(cè),和度具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值及廣闊的市場(chǎng)前景。利用光電容積血氧飽和度檢測(cè)儀,由于其操作方便,價(jià)格較低,具有便攜完成儀器的校正,作為一種檢測(cè)血氧飽和度的便捷方法,如及,并主要應(yīng)用于手術(shù)室、病房和睡眠監(jiān)測(cè)等各種場(chǎng)合。
圖 1.3 指夾式血氧儀波信號(hào)極易受到外界干擾,包括自然光、工頻運(yùn)動(dòng)偽差是對(duì)測(cè)量血氧飽和度影響最大的因素光路受到運(yùn)動(dòng)的影響而發(fā)生變化,導(dǎo)致檢測(cè)到移。運(yùn)動(dòng)偽差可根據(jù)人的活動(dòng)分為周期性運(yùn)動(dòng)、跑步、寫(xiě)字等有規(guī)律的肢體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)號(hào)會(huì)受到周期性的低頻大能量運(yùn)動(dòng)干擾,導(dǎo)致脈主要是指日;顒(dòng)。這時(shí)的運(yùn)動(dòng)成分較復(fù)雜,能同程度的干擾。運(yùn)動(dòng)偽差造成的干擾會(huì)導(dǎo)致采波變換進(jìn)行去噪,為此,需要專門(mén)針對(duì)運(yùn)動(dòng)偽偽差,可以從改善硬件適應(yīng)性、提高算法去噪及測(cè)量方式,在理論上,如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中檢則測(cè)得的光電容積脈搏波信號(hào)強(qiáng)度會(huì)衰減但不會(huì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于反射式光電傳感器的智能心率腕表[J]. 趙志勇,李涵,陳東月,潘琨慧. 無(wú)線互聯(lián)科技. 2014(05)
[2]一種光電反射式脈搏血氧監(jiān)測(cè)方法[J]. 劉廣偉,毛陸虹,謝生,孟慶斌,張慶榮. 光電子.激光. 2014(03)
[3]光電容積脈搏波的臨床應(yīng)用研究及進(jìn)展[J]. 朱娟,張列亮,徐磊. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2013(22)
[4]小波變換與形態(tài)學(xué)運(yùn)算相結(jié)合的脈搏波檢測(cè)算法[J]. 張彬,張業(yè)宏,李明彩. 電子測(cè)量技術(shù). 2011(06)
[5]監(jiān)護(hù)儀中血氧飽和度監(jiān)測(cè)的原理、意義及影響因素[J]. 孫筠. 醫(yī)療裝備. 2010(05)
[6]反射式血氧飽和度無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于巍,古慶恩,姚翔,梁妃學(xué),鄧親愷. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(10)
[7]基于MSP430超低功耗處理器的監(jiān)護(hù)儀脈搏血氧模塊[J]. 馮奇. 中國(guó)儀器儀表. 2006(03)
[8]無(wú)損傷血氧飽和度測(cè)量的研究[J]. 譚小丹,鄧親愷,陳亞明. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 1999(02)
博士論文
[1]新型光子晶體光纖氣體傳感器研究[D]. 景磊.天津大學(xué) 2012
[2]基于光譜特性的高光譜圖像壓縮方法研究[D]. 陳雨時(shí).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于PPG信號(hào)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率檢測(cè)[D]. 黃海誠(chéng).東南大學(xué) 2016
[2]可穿戴心電監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 牛群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]便攜式多參數(shù)智能醫(yī)療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 蘇帥.北京理工大學(xué) 2016
[4]基于瞬變應(yīng)激理論的工廠休憩場(chǎng)所設(shè)計(jì)策略研究[D]. 李訓(xùn)智.重慶大學(xué) 2015
[5]一種基于SVM的多目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)算法[D]. 曹煉強(qiáng).華南理工大學(xué) 2014
[6]最小均方算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 王樹(shù)成.華東交通大學(xué) 2013
[7]基于血管容積變化的血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李愛(ài)娟.內(nèi)蒙古大學(xué) 2012
[8]穿戴式抗運(yùn)動(dòng)干擾血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 龔渝順.第三軍醫(yī)大學(xué) 2012
[9]反射式脈搏血氧動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 戴仲巖.中南大學(xué) 2012
[10]基于光電容積脈搏波的人體生理指數(shù)檢測(cè)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李學(xué)波.東北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3072992
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3072992.html
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