基于PPG與ECG信號的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，國民的生活方式發(fā)生了巨大的變革。然而，國內(nèi)人口老齡化問題日趨嚴(yán)重，中國心血管疾病發(fā)病率呈明顯上升態(tài)勢。許多的心血管疾病患者由于未能及時發(fā)現(xiàn)自身心血管的病變而耽誤了治療。目前的心血管檢測技術(shù)中，通常存在著有創(chuàng)傷、功能單一、檢測設(shè)備復(fù)雜以及精度低等問題，所以研究一種無創(chuàng)的心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)對于心血管疾病的預(yù)防和診斷具有重要意義。基于這樣的背景，本文提出了一種基于PPG（Photoplethysmograph，光電容積脈搏

2、描記）信號與ECG（Electrocardiogram，心電圖）信號的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測方法。
　　首先，針對心電脈搏信號采集后的有效信號識別與特征提取的問題，本文提出一種基于時間序列描述的信號識別方法，首先將波形時間序列進(jìn)行分割，每個分割段采用斜率符號化進(jìn)行表示，通過段與段之間的相似性判斷出信號的有用段和干擾段。再根據(jù)得到的有用段信號，提出一種基于滑窗的特征提取方法，尋找信號中的峰值、谷值，同時調(diào)整滑窗寬度，還能夠進(jìn)行脈搏重搏波

3、波峰的檢測。
　　其次，根據(jù)心電信號的時頻特性，提出了一種無需R波檢測的HRV計算方法。同時，利用心電脈搏信號結(jié)合經(jīng)典的波速法來測量收縮壓，將脈搏波的特征K值與經(jīng)典的彈性腔模型結(jié)合測量舒張壓。此外，根據(jù)測得的心率、血壓等參數(shù)進(jìn)一步總結(jié)歸納了其他相關(guān)心血管參數(shù)的計算方法。
　　最后，重點介紹了心血管檢測系統(tǒng)的整體實現(xiàn)方案，包括前段信號采集的硬件電路設(shè)計以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計。在硬件方面，介紹了ECG模塊、PPG模塊以及數(shù)據(jù)