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基于PPG的连续血压监测方法.pdf

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简介:
本文探讨了一种利用光电容积脉搏波(PPG)技术实现连续血压监测的新方法。该研究旨在提高非侵入式血压测量的准确性和便捷性,为心血管疾病患者的长期监护提供新方案。 本发明提出了一种基于双PPG的血压测量方法及装置。该技术通过投射光穿透人体组织,并根据朗伯-比尔定律(log(I0/I) = εCl)来分析影响因素,其中I0是入射光强度,I为透射或散射后的光强度,ε表示吸收系数,C代表溶液的浓度而l则是光线穿过介质的距离。PPG信号反映了血液容积的变化情况,并通过脉搏波传输时间(PTT)计算血压值。 本发明的优势在于能够实现自我检测功能,基于PPG技术进行连续性血压监测可以更全面地了解一天内血压变化趋势及其昼夜差异,对于预防突发心血管疾病具有重要意义。此外,在使用降压药物时也能起到有效的监督作用。与现有的其他持续性测量方法相比,这种基于PPG的连续性血压测量方式展现出明显的优势。 本发明通过利用双脉冲血氧图(PPG)信号来监测血液容积变化,并结合计算脉搏波传输时间(Pulse Transit Time, PTT),从而实现了一种非侵入性的、可自我检测且能持续追踪全天候血压动态的创新方法。这种方法不仅有助于早期预警心血管事件,还能为高血压患者提供个性化的药物治疗效果评估工具。

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    本文探讨了一种利用光电容积脉搏波(PPG)技术实现连续血压监测的新方法。该研究旨在提高非侵入式血压测量的准确性和便捷性,为心血管疾病患者的长期监护提供新方案。 本发明提出了一种基于双PPG的血压测量方法及装置。该技术通过投射光穿透人体组织,并根据朗伯-比尔定律(log(I0/I) = εCl)来分析影响因素,其中I0是入射光强度,I为透射或散射后的光强度,ε表示吸收系数,C代表溶液的浓度而l则是光线穿过介质的距离。PPG信号反映了血液容积的变化情况,并通过脉搏波传输时间(PTT)计算血压值。 本发明的优势在于能够实现自我检测功能,基于PPG技术进行连续性血压监测可以更全面地了解一天内血压变化趋势及其昼夜差异,对于预防突发心血管疾病具有重要意义。此外,在使用降压药物时也能起到有效的监督作用。与现有的其他持续性测量方法相比,这种基于PPG的连续性血压测量方式展现出明显的优势。 本发明通过利用双脉冲血氧图(PPG)信号来监测血液容积变化,并结合计算脉搏波传输时间(Pulse Transit Time, PTT),从而实现了一种非侵入性的、可自我检测且能持续追踪全天候血压动态的创新方法。这种方法不仅有助于早期预警心血管事件,还能为高血压患者提供个性化的药物治疗效果评估工具。
  • 单通道PPG信号设计
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    本研究旨在开发一种利用单通道光电容积脉搏波(PPG)信号进行连续血压监测的新算法,以实现非侵入式、便捷且准确的血压监控。 针对现有光电容积描记法测量血压方法复杂且不适合低功耗可穿戴设备的问题,本段落提出了一种基于单路光电容积脉搏波(PPG)的连续血压检测算法。采用MAX30102传感器采集PPG信号,并对其进行均匀滤波、周期分割、基线校准和归一化处理后识别特征点并计算特征值。通过分析这些特征值与血压之间的关系,建立相应的回归模型。 实验结果显示,该方法的测量结果与充气式电子血压计高度一致,误差符合美国医疗器械促进学会(AAMI)的标准差不超过8毫米汞柱的要求。
  • 圧算PPG工具_blood_pressure_algorithm_based_PPG.zip_PPG測圧_blood_ppg
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    本资源包提供了一种基于血压算法的脉搏波(PPG)测量血压的方法。通过分析PPG信号,可以实现非侵入式的血压监测。文件内含相关代码和数据集。 基于PPG的连续血压监测研究算法已验证能够运行并产生结果。
  • 容积脉搏波非侵入式系统
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    本系统采用容积脉搏波技术实现无创、实时血压监测。通过分析血管内血流变化信号,提供准确可靠的连续血压数据,适用于医疗监护与个人健康管理。 本段落旨在设计一种基于容积脉搏波的无袖套连续血压测量系统。通过从单一容积脉搏波信号中提取脉搏波传导时间,并利用逐步回归分析与血压数据建立估算方程,实现非侵入性的持续血压监测。 实验结果显示,在对不同人群进行血压检测并与鱼跃牌水银血压计对比后发现,该方法具有良好的测试一致性,其测量误差优于美国医疗仪器促进协会(AAMI)推荐的标准。因此,相较于传统的血压测量方式,本研究提出的方法不仅操作简便、彻底摆脱了缚带的限制,并且能够实现非侵入性的连续监测,在实际应用中展现出更加广阔的发展前景。
  • 机器学习模型.zip
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    本项目旨在开发一个基于机器学习算法的连续血压预测模型,通过分析心率、年龄等生理参数,实现对个体血压变化趋势的有效预测。 在当今的数字化时代,人工智能(AI)已经成为各个领域的重要研究方向之一,在医疗健康领域的应用尤为广泛。机器学习作为AI的核心分支,通过让计算机从数据中提取模式来提升预测与决策能力。 此项目名为“基于机器学习的连续血压估计”,旨在探讨利用机器学习技术进行人体连续血压预测的方法。“bp_estimation_python-master”表明这是一个使用Python编程语言开发的项目,并且可能采用了诸如NumPy、Pandas和Scikit-learn等数据科学库,这些工具能够提供强大的数据分析与建模功能。 在时间序列分析中,该项目会涉及利用线性回归、支持向量机(SVM)、决策树、随机森林及神经网络来捕捉血压随时间变化的模式。近年来流行的深度学习模型如循环神经网络(RNN)和长短时记忆网络(LSTM),也可能被用于提高预测准确性。 项目的主要组成部分可能包括: 1. 数据预处理:需要对包含多患者血压测量值的数据集进行清洗、缺失值处理以及异常值检测,并且数据需转换为适合机器学习模型的时间序列格式。 2. 特征工程:为了提升模型性能,可能会创建新的特征来捕捉血压的动态特性。 3. 模型选择与训练:开发者可能尝试了多种机器学习算法并通过交叉验证评估其性能,以确定最佳模型。 4. 模型优化:这包括调整超参数及使用集成方法如bagging和boosting来提升预测能力。 5. 模型评估:常用的评价指标有均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)以及决定系数(R²),这些都能帮助了解模型的性能表现。 6. 实时预测:为了适应实际应用需求,系统可能需要能够实时接收信号并连续地进行血压估计。 此项目对于医疗保健行业具有重要意义,因为它提供了一种无创且持续监测血压的方法,在疾病预防和管理方面有潜在的应用价值。同时,它也展示了机器学习在解决复杂生物医学问题上的潜力。通过深入研究这个项目,我们可以学到如何将机器学习应用于实际问题,并掌握处理医疗领域数据挑战的技能。
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    连续血糖监测仿真数据包含了模拟糖尿病患者日常血糖变化的数据集,旨在支持算法开发、疾病研究及个性化健康管理应用。 连续血糖监测(Continuous Glucose Monitoring, CGM)是一种先进的糖尿病管理技术,通过小型传感器持续测量皮下组织液中的葡萄糖水平,为患者提供实时的血糖数据。连续血糖监测模拟点数据.zip这个文件可能包含了一组用于研究、分析或教育目的的CGM模拟数据。这些数据通常以时间序列的形式呈现,每个数据点代表一个特定时间点的血糖浓度。 CGM通过将传感器插入皮肤下获取数据,每几分钟读取一次血糖值,并将信息发送到接收器或其他兼容设备上。这种连续的数据流提供了比传统手指刺血检测更全面的信息,有助于识别如餐后峰值和夜间低血糖等模式。 CGM数据分析通常包括以下几个关键方面: 1. **血糖趋势**:查看一段时间内的数据可以帮助了解血糖水平的趋势(上升、下降或稳定),这对于预测可能的高血糖或低血糖事件非常重要。 2. **血糖变异度**:通过分析数据中的波动程度,可以评估长期控制情况。较小的变异度通常表示较好的控制状态。 3. **糖化血红蛋白估算**:虽然CGM不能直接测量HbA1c水平,但可以通过统计方法从CGM数据中估算出长期血糖控制状况。 4. **警报设置**:许多系统允许用户设定高血糖和低血糖的警告阈值,在超出预设范围时提醒患者。 5. **活动与饮食关联**:结合用户的饮食记录和运动情况,可以帮助理解哪些行为会影响血糖水平的变化。 6. **治疗决策**:医生及患者可以依据CGM数据调整胰岛素剂量、用药时间或饮食计划等,以优化血糖控制效果。 处理点数据时可能需要使用特定的软件工具如Python中的Pandas库来读取和分析这些文件。数据通常会存储在CSV格式中,并且每一行代表一个时间点的数据记录(包括时间戳及相应的血糖值)。通过可视化工具如Matplotlib或Seaborn,可以将CGM数据绘制为图形以更直观地理解其变化情况。 总的来说,CGM技术对糖尿病管理具有重要意义。它提供了关于血糖控制的详细信息,并有助于优化治疗策略和提高患者的生活质量。处理和分析这些模拟数据对于科研、教育以及临床实践都至关重要。
  • MATLAB信道预代码-无袖:利用回归分析ECG与PPG信号预
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    本项目采用MATLAB开发,通过分析心电图(ECG)和光电容积脉搏波(PPG)信号数据,运用回归模型进行无袖血压的预测。代码实现信道预测功能,旨在提高血压监测便捷性和准确性。 信道预测的Matlab代码用于袖带血压预测,该存储库包含使用两种方法根据ECG和PPG信号来预测血压的代码。这些方法包括机器学习技术进行特征提取和回归分析以及基于深度学习的回归模型。 入门指南:克隆此仓库后进入文件夹开始操作。 数据集说明: - 数据集由矩阵单元格数组组成,每个单元格代表一个记录部分。 - 在每一个矩阵中,每一行对应一种信号通道类型。具体为: - 第1列:PPG信号(光电容积描记器);采样率为125Hz; - 第2列:ABP信号(有创动脉血压),单位是mmHg;采样率也是125Hz。 - 第3列:ECG信号,采样频率为125Hz;来自II导联的心电图。 数据集的处理版本基于UCI存储库中的原始数据,并根据Kauchee等人在2017年的研究设置阈值进行了清理。文件夹中包含血压记录。 - GT(Ground Truth)包含了SBP,DBP,MAP和类别编号(依据特定阈值设定)。可以忽略GT中的class列信息,因为该类目尚未用于论文报告的任何实验结果。 数据文件夹是从UCI存储库提取的所有原始数据。
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    本项目旨在开发一种基于STM32微控制器的非侵入式血压监测系统,通过先进的信号处理和机器学习算法实现精准测量。 基于STM32的血压算法精度较高,如有需要可以直接移植使用。方便大家应用。