【摘要】：光電容積描記(PPG)法是一種無創(chuàng)測量人體脈搏信號的方法,其波形反映血管中的血液容積變化,在診斷心血管疾病時具有重要作用。然而,這種方法容易因病人有意或無意運動產(chǎn)生運動偽影(MA)而影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。為解決這一問題,基于壓縮感知理論框架,采用稀疏恢復(fù)的梯度投影(GPSR)算法,對PPG信號進(jìn)行濾噪和恢復(fù)。對于非稀疏信號,壓縮感知包括稀疏和恢復(fù)兩個步驟:首先為保證信號的重要信息不被破壞,利用哈爾小波基找到最佳稀疏域,對信號進(jìn)行稀疏變換;然后采用GPSR算法,在恢復(fù)信號的同時去除MA噪聲。實驗測量3種受MA影響的帶噪PPG信號,并用GPSR算法處理分析。另測50名健康成年人在垂直運動時產(chǎn)生的帶噪PPG信號,計算帶噪與重建PPG信號的心率和均方誤差(MSE)。將得到的兩種心率分別與無噪聲PPG信號心率通過Bland-Altman方法做對比分析,結(jié)果顯示,帶噪與無噪聲PPG信號的差異范圍在±23 beat/min,而重建PPG信號在±2.7 beat/min。由均方誤差的Box Plot圖可知,重建信號的MSE比帶噪信號降低約50%。這些結(jié)果均表明,GPSR算法能明顯降低信號中的運動干擾。
【作者單位】： 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61571320)
【分類號】：R318;TN911.7
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本文編號：2546853