关于心电脉搏信号的无创测压算法探讨

简介：
本文深入探讨了基于心电脉搏信号的无创血压测量算法，旨在提高非侵入式血压监测的准确性和实用性。 针对人体血压无创检测问题，提出了一种基于心电信号（Electrocardiogram，ECG）与光电容积脉搏波（Photoplethysmograph，PPG）的血压测量算法。该方法通过计算脉搏波传递时间（Plusewave Transit Time，PTT），来确定收缩压；并结合弹性腔模型和脉搏波特征K值模型，以精确地估算舒张压。 在实验阶段中，研究者采集了心电信号与指尖脉搏信号，并对其进行数字滤波处理。随后采用自适应特征提取技术对这些信号进行详细分析计算，实现了血压的无创连续监测。结果显示，该算法测得的结果与标准仪器测量结果相比平均误差小于5 mmHg。 当前社会中，随着人们健康意识增强和医疗科技发展迅速，血压检测已成为重要的健康指标之一。非侵入式测量方法因其便捷性和舒适性而备受关注。基于心电图（ECG）和光电容积脉搏波（PPG）信号的无创血压测量算法就是在这样的背景下诞生。 该算法的核心在于利用心电信号与光电容积脉搏波同步采集，通过分析两者间的PTT来计算收缩压。当心脏跳动时产生的R波峰值可以准确标识心脏收缩时刻；同时，PPG信号反映了血液在动脉中的流动情况及其波动特征。PTT定义为ECG R波到PPG波峰的时间差，并且它与血管弹性、血液黏度和血压等因素密切相关。 对于舒张压的计算，则采用了更为复杂的弹性腔模型来模拟血管动态特性。该模型将血管视为一个可伸缩的腔体，其体积变化受到血容量及外周阻力的影响。通过分析这些参数的变化情况，可以建立与脉搏波特征K值相关联的数学模型，进而推算出舒张压。 实验结果显示，在连续采集一定数量的心跳周期后，该算法能够准确估计收缩压，并且所计算得出的数据与标准仪器测量结果之间的平均误差小于5 mmHg。这表明了无创血压算法在准确性及可靠性方面具有较高性能表现。 这项基于心电信号和光电容积脉搏波的非侵入性连续监测技术为血压检测提供了一种新的解决方案，减少了患者因传统方法而可能遭受的不适与风险，并且提高了数据采集处理过程中的自动化水平。随着该技术不断优化和完善，在日常健康管理、长期医疗监控以及远程医疗服务等领域将发挥重要作用，有望进一步提升医疗服务质量和保障人民健康水平。