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[PPG传感器]PPG传感器的输出电压是多少

日期:2022-05-23

光电容积描记术 (PPG) 是一种简单的低成本光学技术,可用于检测每次心跳时组织微血管床中的血容量变化。它通常在皮肤表面无创使用或使用成像 PPG 远程使用。PPG 动脉波形包括一个脉动 ('AC') 生理波形,该波形归因于心脏与每次心跳的血容量同步变化,并叠加在缓慢变化 ('DC') 基线上,其中各种低频分量归因于呼吸、交感神经系统活动和体温调节。虽然 PPG 信号成分的来源尚不完全清楚,但人们普遍认为它们可以提供有价值的心血管信息。


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PPG传感器一、高级信号处理

在全球范围内,PPG 的研发活动迅速增长,特别是传感器开发和生理测量、高级信号处理、心血管评估和广泛的临床应用。近年来,获取 PPG 信号的便利性极大地促进了 PPG 传感器的普及——尤其是在可穿戴设备和数字电子健康系统领域。此外,当前光学元件的进步使这种传感器的极端小型化成为可能。信号处理技术的最新进展,包括机器学习和人工智能,也为基于 PPG 的医疗诊断开辟了令人兴奋的新视野。


PPG传感器二、光学技术

PPG 是一种低成本的光学技术,用于区分组织微血管床中的血容量变化。它经常用于在皮肤表面进行测量。PPG 波形包含一个 AC 波形,用于与每次心跳的血容量同步心脏变化,并叠加在具有几个低频分量的缓慢变化的 DC 基线上。尽管 PPG 信号成分的来源尚未完全了解,但通常已知它们可以传递与心血管系统相关的重要信息。


PPG传感器三、血氧波形

PPG 波形,也称为脉搏血氧仪波形,是一种有用的临床波形。波形是组织吸收的经过高度过滤的光量,是心血管、呼吸和自主神经系统之间的相互作用。脉搏血氧仪代表从不同波长的 PPG 测量中提取的氧饱和度和 HR。PPG 是一种特殊的心律失常监测器,尤其是与 ECG 一起使用时。稍作调整的 PPG 可用于评估与低血容量相关的呼吸机诱导的调节。PPG 可以通过利用数字信号处理算法进行分析,以产生新的物理参数,并扩展 PPG 的潜在优势。艾伦和雪莱,2014 年)。


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PPG传感器四、导电凝胶

PPG 监测可以在身体的外围位置实现,并且不需要导电凝胶,这与 ECG 不同,其中粘性金属电极位于胸部以监测心脏的电活动。因此,PPG 传感器在智能手表和可穿戴设备等新应用中得到了广泛应用,因为它们可以用于非专业用户的普通心脏监测(Jarchi & Casson,2016 年)。不同类型的可穿戴传感器,例如智能手表,可以记录 ECG 或 PPG 信号。查尔顿等人。(2016)比较了 ECG 和 PPG 的性能,以确定在理想条件下操作时算法与黄金标准呼吸率 (RR) 测量值的吻合程度。此外,他们通过比较使用 ECG 和 PPG 时的算法性能,将算法性能与连续 RR 测量的临床标准进行了比较。


PPG传感器五、失控误差

另一方面,(2012)首先提出了一种启发式方法来消除这个问题。他们提出了一种在 HR 估计中利用先前估计的 HR 值的算法。Zhang、Pi 和 Liu (2015)采用了一个三阶段框架来进行实质性 MA。在所提出的框架中,受试者必须在开始时保持不动以正确计算初始估计,跟踪器可以准确地完成。作为这项工作的结果,张 (2015)设计了一种替代解决方案,以改进基于跟踪机制的先前结果。汗、阿尔侯赛因等人。(2016)试图通过提出一种分两步实施的新方法来消除前面提到的缺点。在第一步中,噪声辅助集成 EMD 作为一种信号去噪技术消除了失控误差,以消除对先前估计的依赖。


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