Foroohar Forooza和Jian Shu (James) Wu ADI公司 Madhan Mohan Jasmin Infotech
摘要
心电图(ECG)的心率变异性(HRV)是一种著名的诊断方法，用于评估心脏的自主神经功能。为了更方便地评估心脏功能，可使用光电容积脉搏波(PPG)波形，用脉搏率变异性(PRV)代替HRV。但是，由于没有用于分析PPG信号的可靠检测算法，医疗市场一直无法使用PRV提供临床诊断，也无法测量健康方面的生物信息，如睡眠阶段、压力状态和疲劳状况等。
本文提供一种可靠的峰值和起始点检测算法，可以利用PPG信号进行逐搏间隔分析。我们利用ADI公司的多感知手表平台，通过大数据收集来演示我们的方法，与通过ECG信号获得的逐博结果相比，我们方法的覆盖范围广，灵敏度高，且逐次差分的均方根(RMSSD)较低。
简介
心率(HR)监测是许多现有的可穿戴设备和临床设备的一个关键特性，但这些设备还没有配备利用逐搏间隔来测量持续心率变异性的功能。HRV包括从自心电图(ECG)提取的连续心跳之间的间隔时间（称为心搏间期）变化。1 HRV包含总所周知的生物特征识别信息，反映了自主神经系统的交感神经和副交感神经活动。2 研究人员广泛使用HRV这一工具来帮助临床诊断和测量健康方面的生物信息，如睡眠阶段、压力状态和疲劳状况等。2, 3鉴于ECG测量的技术要求，在事故/灾难现场、战场或者在心电图可能引起电气干扰的区域，并不一定能获取这种信号。4从光电容积脉搏波信号中提取的脉搏率变异性可能被用于替代HRV。5, 6, 7 PPG信号的获取方式为：用LED照射人体皮肤，然后用光电二极管测量血流引起的反射光强度变化。
此外，PPG还可以提供与心血管系统有关的信息，如心率、动脉压、硬度指数、脉搏传导时间、脉搏波传导速度、心输出量、动脉顺应性和外周阻力等。8, 9, 10 然而，受血液灌流不良、环境光线以及最重要的运动伪像(MA)的影响，基于PPG的算法的性能会降低。11 业界已提出许多信号处理技术来消除MA噪声，包括ADI公司的运动抑制和频率跟踪算法，通过使用一个靠近PPG传感器放置的三轴加速度传感器来实现。
