基于腕部脈搏波的心率變異性檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、心率變異性（Heart Rate Variability，簡稱HRV）在身體狀況評估、疾病預(yù)測等醫(yī)療領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。目前HRV檢測多是在醫(yī)院通過心電圖機獲取連續(xù)心電信號，而后進(jìn)行檢測分析得出結(jié)果，其過程操作相對復(fù)雜且檢測數(shù)據(jù)不便于存儲共享。因而人們對HRV的便捷性檢測需求日益突出。
　　現(xiàn)已有大量實驗和研究結(jié)果表明脈率變異性（Pulse Rate Variability，簡稱PRV）與HRV具有高度的相關(guān)性，基于此本文提出了

2、一種通過反射式光電容積脈搏波描記法（PhotoPlethyMography，簡稱PPG）檢測HRV的裝置。設(shè)計中實現(xiàn)了采集腕部PPG信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，得出HRV兩個短時檢測指標(biāo)信息：RR間期均值（MEAN）和總體標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN），其中MEAN值由更直觀的脈率值表示。系統(tǒng)設(shè)計了腕部脈搏波信號采集器與Android手機客戶端。首先制作并測試完成信號采集器，實現(xiàn)腕部脈搏波信號的采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、藍(lán)牙發(fā)送至手機客戶端等指標(biāo)。為節(jié)約成本、縮

3、小體積、減小功耗，采集器不具備數(shù)據(jù)處理和顯示功能，采用Android客戶端作為檢測系統(tǒng)的顯示裝置和數(shù)據(jù)處理與存儲中心。接下來編寫并調(diào)試完成Android客戶端，其完成藍(lán)牙技術(shù)接收采集器發(fā)來的脈搏波信號，實現(xiàn)脈搏波信號的實時顯示、數(shù)據(jù)處理、手機存儲與阿里云OSS存儲等功能。設(shè)計中數(shù)據(jù)處理部分，首先對脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均濾波處理完成降噪，然后基于短時平均幅度差函數(shù)（Average Magnitude Difference Function

4、，簡稱AMDF）進(jìn)行脈搏波分幀周期檢測，最終得出短時HRV分析的兩個指標(biāo)。為了對檢測系統(tǒng)進(jìn)行評估，按規(guī)范的測試要求，針對兩個指標(biāo)分別進(jìn)行了18組測試實驗。分析檢測數(shù)據(jù)得出MEAN的偏差較小，Bland-Altman一致性界限為（-3.7,3.1）；SDNN值平均相對誤差為3.8%，Bland-Altman一致性界限為（-10.5,10.6）。
　　本文設(shè)計的基于腕部脈搏波的心率變異性檢測系統(tǒng)具有適合家庭監(jiān)護(hù)、操作簡便等特點，同時云