基于近紅外光譜的人體末梢低頻振蕩信號(hào)傳播特性研究.pdf

1、低頻振蕩信號(hào)(0.01~0.15Hz)為血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)中自發(fā)的緩慢變化，可在近紅外光譜研究中測(cè)量的氧合與還原血紅蛋白濃度信號(hào)和功能性磁共振成像研究中觀察到。低頻振蕩信號(hào)隨血液傳播并且獨(dú)立于心跳和呼吸信號(hào)，可用于循環(huán)功能障礙的監(jiān)測(cè)。但是低頻振蕩信號(hào)如何在人體內(nèi)傳播，尤其是如何在人體末梢區(qū)域傳播仍然是不確定的，針對(duì)該難題。該文對(duì)人體末梢低頻振蕩信號(hào)的傳播特性進(jìn)行深入研究。
　　首先，為了采集人體末梢低頻振蕩信號(hào)，研究了多通道近紅外光譜

2、動(dòng)脈氧檢測(cè)系統(tǒng)。研究該系統(tǒng)的工作原理，使用該系統(tǒng)采集人體近紅外光譜信號(hào)。依據(jù)Beer-Lambert定律將近紅外光譜信號(hào)轉(zhuǎn)換成人體血紅蛋白濃度信號(hào)。采用低頻帶通濾波技術(shù)完成低頻振蕩信號(hào)的提取。分別在靜息狀態(tài)下和被動(dòng)抬腿狀態(tài)下采集被測(cè)試者耳垂、手指、腳趾處近紅外光譜信號(hào)。
　　其次，為了確定低頻振蕩信號(hào)的傳播方式，研究了靜息狀態(tài)下低頻振蕩信號(hào)的傳播特性。采用了互相關(guān)時(shí)延估計(jì)方法，分別估計(jì)對(duì)稱位置(手指與手指、腳趾與腳趾、耳垂與耳垂)

3、處和非對(duì)稱位置處(手指、腳趾和耳垂之間)低頻振蕩信號(hào)的時(shí)間延遲和最大互相關(guān)系數(shù)。根據(jù)各個(gè)末梢區(qū)域之間的時(shí)間延遲狀況，估計(jì)低頻振蕩信號(hào)傳播到人體不同末梢區(qū)域的時(shí)間先后順序。
　　最后，針對(duì)被動(dòng)壓力波能否傳播到人體的各個(gè)末梢區(qū)域的問(wèn)題，研究了被動(dòng)抬腿狀態(tài)下低頻振蕩信號(hào)傳播特性。使用功率譜密度函數(shù)處理低頻振蕩信號(hào)，統(tǒng)計(jì)被動(dòng)壓力波在人體各個(gè)末梢區(qū)域出現(xiàn)的結(jié)果。研究被動(dòng)壓力波對(duì)系統(tǒng)低頻振蕩信號(hào)傳播的影響，需使用最大互相關(guān)時(shí)延估計(jì)，計(jì)算人體對(duì)