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基于回归方法,利用ECG和PPG信号预测血压,相关Matlab代码为Cuff_less_BP_Prediction。

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简介:
该存储库提供用于血压预测的MATLAB代码,其中包含了两种方法,利用心电图(ECG)和光电容积描记器(PPG)信号进行预测。这些方法采用机器学习技术,包括特征提取和回归分析,并进一步融入了基于深度学习的回归模型。 为了便于使用,建议首先克隆该仓库:`git clone https://github.com/jeya-maria-jose/Cuff_less_BP_Prediction` 并进入 `Cuff_less_BP_Prediction` 目录。 数据集方面,数据库以矩阵单元格阵列的形式呈现,每个单元格包含一份完整的信号记录。具体而言:1)PPG信号(频率为125Hz),来自指尖的光电容积描记器;2)ABP信号(频率为125Hz),代表有创动脉血压(单位mmHg);3)ECG信号(频率为125Hz),是来自通道II的心电图。 本次实验所使用的UCI存储库数据是经过处理的版本,基于Kauchee等人对阈值的设定,并已进行清理。清理后的文件夹包含所有血压记录(BP)。 2017年GT数据集包含了基础事实信息,包括收缩血压(SBP)、舒张血压(DBP)和平均动脉血压(MAP),以及一个类别编号(该编号取决于所设置的阈值)。为了避免干扰实验结果,已忽略了“class”列,因为该列并未在论文中报告的任何实验中使用。 所有数据均从UCI存储库中提取而来,并存储于数据文件夹中。

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客服
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  • MATLAB-无袖分析ECGPPG
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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。
  • MATLAB的单位抽样峰值检-适ECG、ABP、PPGSV
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    本项目提供了一种基于MATLAB的算法,用于高效地从心电图(ECG)、动脉血压(ABP)、光电容积脉搏波(PPG)及每搏输出量(SV)信号中检测单位抽样峰值。此代码具有高度灵活性和准确性,适用于医疗与生物医学工程领域的科研人员和技术开发人员。 这个存储库包含用于多模式R峰检测的MATLAB代码。R峰是QRS波群中的突出部分,在心电图(ECG)上常常与心跳相对应。这里的软件不仅使用ECG,还利用动脉血压(ABP)、光电容积描记图(PPG)和每搏量(SV)来精确定位R峰。简而言之,该技术旨在根据信号质量的估计值——称为信号质量指标(SQI),融合各种类型的信号。对于每种类型的数据源如ECG、ABP等,都会估算出一个SQI,并且只有当其SQI超过预设阈值时才会将其峰值检测结果纳入考虑。 此外还编写了额外代码来解决在非直接心跳测量的信号上出现的时间延迟问题(例如PPG中的脉冲波形通常比ECG中对应的QRS复合波群晚得多)。要运行此存储库内的所有代码,需要WFDB工具箱。下载并安装后,请确保子文件夹“mcode”已添加到您的MATLAB路径当中。 该资料库包含四个主要功能: - detect.m: 主函数,在可读的WFDB记录上执行算法。 - detect_matlab.m:与detect.m相同的功能,但在具有关联标头和采样频率的MATLAB数据矩阵中运行算法。 - detect_sqi.m:用于评估信号质量指标(SQI)并依据其结果决定是否融合峰值检测结果。
  • PPG的连续.pdf
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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的连续设计
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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。
  • PPG-RemoveMotion:PPGECG去除运动干扰(适可穿戴设备)
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    简介:PPG-RemoveMotion是一种创新算法,专门针对可穿戴设备设计,能够有效分离并消除心率监测中由运动引起的干扰,确保在各种活动状态下PPG及ECG信号的准确性和稳定性。 活动感知脉率算法项目包含两个主要部分:第一部分是根据给定的训练数据开发一个准确估算心率的算法,并测试其是否达到成功标准;第二部分是在临床应用中运用该脉搏频率算法,计算更多具有实用价值的功能并发现医疗保健趋势。许多用户希望他们的可穿戴设备能够提供连续的心率监测功能。这种持续的心率估计可以帮助佩戴者了解健康状况的多个方面:运动过程中的心率可以衡量锻炼强度;静息心率则常被用作评估心血管健康的指标之一。 在这个项目中,你需要为腕戴式设备设计一个脉搏频率估计算法,并确保该算法符合给定的技术规范。通常情况下,使用PPG(光电容积描记)传感器来估算心率。当心脏的心室收缩时,手腕处的毛细血管会充满血液;此时,由PPG传感器发出的绿光会被其中的红血球吸收,导致反射回探测器的光线减少。随着血液流回到心脏,手腕中被红细胞吸收的光线量也会相应减少。通过这一过程的变化可以估算出心率。
  • 处理的Matlab工具箱: ecg-kit
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    ecg-kit是一款专为心血管信号处理设计的MATLAB工具箱,包含多种算法与函数,适用于ECG数据分析、特征提取及模式识别等研究领域。 欢迎使用ECG-kit!这是一个工具箱集合,包含了我在西班牙、阿根廷以及布宜诺斯艾利斯博士及博士后期间使用的Matlab代码的改编或开发版本。ECG-kit包含了一系列用于读取、处理并展示结果的工具,如您在相关演示中所见。 该套件的主要功能包括使用多种流行算法进行心电图(ECG)信号处理的能力,例如Physionet QRS检测器以及脉搏波和心跳分类器等。此外,还提供了检查、修正及报告所有这些操作结果的相关脚本。 ECG-kit可在Windows、Linux或Mac操作系统下的Matlab环境中直接使用相同的API接口进行开发与应用。该工具包实现了记录接口功能,能够处理多种心电图格式(如MIT, ISHNE, HES, Mortara和AHA)的数据文件,并支持长达一周的三导联数据采集以500Hz采样率。 此套件还整合了多个开源项目资源与代码脚本,在使用这些资源时,会适当引用原始项目的作者或来源。特别感谢UTN大学Andrés Demski在该项目开发初期提供的帮助和支持。同时也要向萨拉戈萨、波尔图和隆德的研究机构表示敬意。
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  • 向量机的多元与分类
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    本研究探讨了利用相关向量机进行多元回归预测及分类的方法,通过优化模型参数,提升预测准确性与稳定性,在数据科学领域具有应用价值。 相关向量机既能用于回归预测也能用于分类任务。进行回归预测时使用RVR类,而分类则采用RVC类。 RVM(相关向量机)是支持向量机的一种稀疏贝叶斯模型,它具备许多优点: - 它提供概率估计而非SVM的点估计。 - 通常给出比SVM更稀疏的结果,在训练集增加时不会像后者那样使支持向量的数量线性增长。 - 在避免过拟合方面无需复杂度参数的选择。
  • LSSVM的Matlab改编
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    本简介提供了一段使用MatLab编程语言实现的基于最小二乘支持向量机(LSSVM)进行回归预测的代码改编说明。该代码适用于数据分析与建模,特别是在非线性回归问题上的应用。 改编了LSSVM,使其更易于使用,并附有指导说明的示例代码。可以直接运行该代码,也可以根据实际情况进行适当修改。
  • 【LSTMEMD与LSTM结合进行风速(含MATLAB).zip
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    本资源提供基于经验模态分解(EMD)和长短期记忆网络(LSTM)相结合的方法,用于风速数据的回归预测。附有详细的MATLAB代码实现。 基于emd结合长短记忆神经网络LSTM实现风速回归预测附Matlab源码.zip