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A novel approach for extracting pulse rate,respiratory rate and heart rate from photoplethysmogram 被引量:3
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作者 WANG Huimin YANG Lu LIANG Xingyu 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2021年第2期188-194,共7页
Photoplethysmogram(PPG)is a noninvasive method for detecting human cardiovascular pulse wave using optical technology.The PPG containing a lot of physiological information is from the MIMIC database.This paper propose... Photoplethysmogram(PPG)is a noninvasive method for detecting human cardiovascular pulse wave using optical technology.The PPG containing a lot of physiological information is from the MIMIC database.This paper proposes a combinatorial method of ensemble empirical mode decomposition(EEMD),cepstrum,fast Fourier transform(FFT)and zero-crossing detection to improve the robustness of the estimation of pulse rate(PR),heart rate(HR)and respiratory rate(RR)from the PPG.First,the PPG signal was decomposed into finite intrinsic mode functions(IMF)by EEMD.Because of its adaptive filtering property,the different signals were reconstructed using different IMFs when estimating different physiological parameters.Second,the PR was obtained by zero-crossing detection after rejecting low frequency IMFs containing artifacts.Third,IMFs with frequency between 1.00 Hz to 1.67 Hz(60 beats/min to 100 beats/min)were selected for estimating HR.Then,the frequency band that reflects the heart activity was analyzed by the cepstrum method.Finally,the respiratory signal can be extracted from PPG signal by IMFs with frequency between 0.05 Hz to 0.75 Hz(3 breahts/min to 45 breaths/min).Then the spectrum of signal was obtained by FFT analysis and the RR was estimated by detecting the maximum frequency peak.The algorithm has been tested on MIMIC database obtained from 53 adults.The experiment results show that the physiological parameters extracted by this integrated signal processing method are consistent with the real physiological parameters.And the computation load of this method is small and the precision is high(not larger than 1.17%in error). 展开更多
关键词 photoplethysmogram(PPG) pulse rate(PR) respiratory rate(RR) heart rate(HR) CEPSTRUM
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Expert diagnostic system for detection of hypertension and diabetes mellitususing discrete wavelet decomposition of photoplethysmogram signal andmachine learning technique
2
作者 Muzaffar khan Bikesh Kumar Singh Neelamshobha Nirala 《Medicine in Novel Technology and Devices》 2023年第3期53-60,共8页
Hypertension is a leading risk factor for cardiovascular disease (CVD) and the overlap of diabetes mellitus (DM)with hypertension can lead to severe complications. There is a need for early diagnosis and risk stratifi... Hypertension is a leading risk factor for cardiovascular disease (CVD) and the overlap of diabetes mellitus (DM)with hypertension can lead to severe complications. There is a need for early diagnosis and risk stratification toimplement an overall risk management strategy. Presently, the conventional method is not suitable for large-scalescreening. The primary aim of this study is to develop an automated diagnostic system that uses Photoplethysmogram (PPG) signals for the non-invasive diagnosis of hypertension and DM-II. The proposed model usesa statistical feature extracted by decomposing the PPG signal up to level 11 into a sub-band using Discrete wavelettransform (DWT), and a variety of classifiers are used for the classification of hypertension and detection of DM-IIpatients. Three feature selection techniques used are Spearman correlation, ReliefF and Minimum RedundancyMaximum Relevance (mRMR) to select 20 top features out of 130 features using correlation with systole bloodpressure (SBP), diastole blood pressure (DBP) values and D-II. The highest accuracy attained by the Adaptiveneural fuzzy system (ANFIS) for classification categories such as normal (NT) vs prehypertension(PHT), NT vs.hypertension type 1 (HT-I), NT vs hypertension type 2 (HT-II) in terms of F1 score are 92.%, 98.5%, 98.3% (SBP)and 83.1%, 95.6%, 86.8% (DBP),respectively. The accuracy achieved by the adaptive-network-based fuzzyinference system (ANFIS) for the classification of normal (non-diabetic) vs. diabetic patients is 99.1%. The hybridlearning algorithm-based classifier achieved higher accuracy for hypertension risk stratification as compared tothe hard computing classifier, which requires parameter tuning and DWT decomposition is robust to the noisysignal, overcoming the limitation of the morphological feature-based model. 展开更多
关键词 HYPERTENSION Diabetes mellitus-II photoplethysmogram Multi-layer perceptron Adaptive neural fuzzy inference system
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A novel predictor of unsustained return of spontaneous circulation in cardiac arrest patients through a combination of capnography and pulse oximetry: a multicenter observational study
3
作者 Jing Yang Hanqi Tang +11 位作者 Shihuan Shao Feng Xu Yangyang Fu Shengyong Xu Chen Li Yan Li Yang Liu Joseph Harold Walline Huadong Zhu Yuguo Chen Xuezhong Yu Jun Xu 《World Journal of Emergency Medicine》 SCIE CAS CSCD 2024年第1期16-22,共7页
BACKGROUND:Unsustained return of spontaneous circulation(ROSC)is a critical barrier to survival in cardiac arrest patients.This study examined whether end-tidal carbon dioxide(ETCO_(2))and pulse oximetry photoplethysm... BACKGROUND:Unsustained return of spontaneous circulation(ROSC)is a critical barrier to survival in cardiac arrest patients.This study examined whether end-tidal carbon dioxide(ETCO_(2))and pulse oximetry photoplethysmogram(POP)parameters can be used to identify unsustained ROSC.METHODS:We conducted a multicenter observational prospective cohort study of consecutive patients with cardiac arrest from 2013 to 2014.Patients’general information,ETCO_(2),and POP parameters were collected and statistically analyzed.RESULTS:The included 105 ROSC episodes(from 80 cardiac arrest patients)comprised 51 sustained ROSC episodes and 54 unsustained ROSC episodes.The 24-hour survival rate was significantly higher in the sustained ROSC group than in the unsustained ROSC group(29.2%vs.9.4%,P<0.05).The logistic regression analysis showed that the difference between after and before ROSC in ETCO_(2)(ΔETCO_(2))and the difference between after and before ROCS in area under the curve of POP(ΔAUCp)were independently associated with sustained ROSC(odds ratio[OR]=0.931,95%confi dence interval[95%CI]0.881-0.984,P=0.011 and OR=0.998,95%CI 0.997-0.999,P<0.001).The area under the receiver operating characteristic curve ofΔETCO_(2),ΔAUCp,and the combination of both to predict unsustained ROSC were 0.752(95%CI 0.660-0.844),0.883(95%CI 0.818-0.948),and 0.902(95%CI 0.842-0.962),respectively.CONCLUSION:Patients with unsustained ROSC have a poor prognosis.The combination ofΔETCO_(2) andΔAUCp showed signifi cant predictive value for unsustained ROSC. 展开更多
关键词 Return of spontaneous circulation Pulse oximetry photoplethysmogram End-tidal carbon dioxide Cardiac arrest Cardiopulmonary resuscitation
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基于Bi-UNet的无创动脉血压波形重建算法 被引量:1
4
作者 潘嘉婷 梁丽诗 陈真诚 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第1期66-71,共6页
提出了一种非侵入性的深度学习方法,用于光电容积脉搏波信号重构动脉血压信号。设计的Bi-UNet模型采用U-Net作为特征提取器,设计了双向时间处理器模块,用于提取基于个体模型的时间依赖信息。双向时间处理器模块利用BiLSTM网络有效地分... 提出了一种非侵入性的深度学习方法,用于光电容积脉搏波信号重构动脉血压信号。设计的Bi-UNet模型采用U-Net作为特征提取器,设计了双向时间处理器模块,用于提取基于个体模型的时间依赖信息。双向时间处理器模块利用BiLSTM网络有效地分析正向和反向的时间序列数据。此外,笔者采用了深度监督方法,即训练模型关注数据的各个层面特征,以提高预测波形的准确性。本文模型在重要的动脉血压波形指标收缩压、舒张压和平均动脉血压上的平均绝对误差分别达到了2.89、1.55和1.52 mmHg,标准差分别达到了2.43、1.79和1.47 mmHg。这些结果表明本文方法相比现有技术的优越性,并展示了其在实施和应用中的潜力。 展开更多
关键词 信号重建 无创 动脉血压波形 光电容积脉搏波 深度学习
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采用融合的U-net模型连续无创动脉血压预测方法
5
作者 王军昂 张立新 +3 位作者 王赛 吴凯枫 阚希 陈乃源 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期324-330,共7页
持续的血压监测有助于心血管疾病的诊断和治疗。由于目前使用机器学习和深度学习通过人工提取特征参数来预测血压的方法,无法重建完整的血压信号,提出了基于融合的U-net模型的连续无创动脉血压测量方法。首先将原始光电容积脉搏波(PPG)... 持续的血压监测有助于心血管疾病的诊断和治疗。由于目前使用机器学习和深度学习通过人工提取特征参数来预测血压的方法,无法重建完整的血压信号,提出了基于融合的U-net模型的连续无创动脉血压测量方法。首先将原始光电容积脉搏波(PPG)信号作为输入,减少人工提取特征参数的误差;然后使用U-net网络重构动脉血压信号,为进一步提高预测血压波形精度,将重构的血压信号作为MultiResUnet网络的输入,采用MultiRes模块从数据中学习不同特征,Res Path模块缓解编码器和解码器之间的语义差异,使得模型学习变得更加容易。融合的U-net网络在MIMIC-Ⅲ数据集中的受试者评估中预测的动脉血压(ABP)波形与实际波形高度相关。计算出的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均压(MAP)的平均绝对误差分别为2.20±4.30 mmHg、1.82±3.146 mmHg和2.25±2.86 mmHg,且该方法符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)的标准,同时在英国高压协会(BHS)标准中达到A级。 展开更多
关键词 动脉血压(ABP) 电容积脉搏波(PPG) 无创 U-net
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基于深度学习的指-桡端脉搏波信号转换方法
6
作者 周韡鼎 陈兆学 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2023年第2期202-207,共6页
针对目前市面上大多数脉搏波检测仪器检测的是指端脉搏波信号,提出一种基于卷积神经网络的指-桡端脉搏波信号转换方法,在仅获取指端脉搏波信号的情况下得到对应的桡动脉脉搏波信号。该方法主要由一维卷积神经网络通过端到端的训练实现,... 针对目前市面上大多数脉搏波检测仪器检测的是指端脉搏波信号,提出一种基于卷积神经网络的指-桡端脉搏波信号转换方法,在仅获取指端脉搏波信号的情况下得到对应的桡动脉脉搏波信号。该方法主要由一维卷积神经网络通过端到端的训练实现,模型包含编码器、解码器和跳跃连接3个部分,通过编码器网络提取指端脉搏波信号的特征,再通过解码器网络将特征图进行扩展,并且利用跳跃连接的方式实现特征图的融合。采集60份指端和桡端的脉搏波信号进行实验,并与传递函数模型和弹性腔模型进行对比。实验结果表明,该模型转换所得的桡端脉搏波信号在MAE和PRD的指标上分别达到1.4%±0.3%和3.6%±1.2%,优于其他模型。研究表明,该模型能够较精确地实现指端脉搏波信号到桡端脉搏波信号的转化。 展开更多
关键词 光电容积描记信号 脉搏波 脉诊 深度学习
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253例健康人不同部位光电血管容积图检测分析 被引量:6
7
作者 袁肇凯 黄献平 +1 位作者 范伏元 程韵梅 《辽宁中医杂志》 CAS 北大核心 2000年第9期385-386,共2页
探讨健康人不同部位光电血管容积图参数的正常参考值 ,应用 BC- 4型定量式光电血管容积仪对健康受检者两侧面颊、舌背尖部、两手无名指甲床、两手寸口脉(桡动脉 ) 关部分别进行检测及分析。结果 ,不同部位中反映心脏搏动的时间指标和反... 探讨健康人不同部位光电血管容积图参数的正常参考值 ,应用 BC- 4型定量式光电血管容积仪对健康受检者两侧面颊、舌背尖部、两手无名指甲床、两手寸口脉(桡动脉 ) 关部分别进行检测及分析。结果 ,不同部位中反映心脏搏动的时间指标和反映心脏功能的比值指标则完全一致 ;而反映血管状态、血流状态的波幅、角度、面积及其比值指标则因部位改变而测值不同。结论 ,光电血管容积图能较好地反映心脏、血管系统的功能和血液的状态。 展开更多
关键词 血管容积图 正常参考值 光电血管容积描记术
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面部病理五色光电血管容积图的观察 被引量:7
8
作者 黄献平 袁肇凯 范伏元 《中国中医基础医学杂志》 CAS CSCD 2001年第3期61-64,共4页
目的 :观察赤、白、黄、青、黑 5类病理面色光电血管容积图的参数特征。方法 :应用“BC 4型”定量式光电血管容积仪对 4 4 7例 5类病理面色患者和 4 0例面色红黄明润的健康人的面颊进行检测分析。结果 :面部病理 5色与正常面色在Hb Tab... 目的 :观察赤、白、黄、青、黑 5类病理面色光电血管容积图的参数特征。方法 :应用“BC 4型”定量式光电血管容积仪对 4 4 7例 5类病理面色患者和 4 0例面色红黄明润的健康人的面颊进行检测分析。结果 :面部病理 5色与正常面色在Hb Tab、Tw Tag、Tab Tag、He Hb和 [Tae Tab] Tag 5项参数比较均有显著性差别 (均P <0 0 5或P <0 0 1) ;各病理面色组之间比较 ,上述各项参数也有显著差别。结论 :5类病理面色均具有相应的光电血管容积图参数特征。 展开更多
关键词 血管容积图 面色 中医 望诊
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253例健康人不同部位光电血管容积图检测分析 被引量:7
9
作者 袁肇凯 黄献平 +1 位作者 范伏元 程韵梅 《湖南中医学院学报》 2000年第3期1-3,共3页
为了探讨健康人不同部位光电血管容积图参数的正常参考值 ,应用“BC 4型”定量式光电血管容积仪对健康受检者两侧面颊、舌背尖部、两手无名指甲床、两手寸口脉 (桡动脉 )关部分别进行检测及分析。结果表明 ,不同部位中反映心脏搏动的时... 为了探讨健康人不同部位光电血管容积图参数的正常参考值 ,应用“BC 4型”定量式光电血管容积仪对健康受检者两侧面颊、舌背尖部、两手无名指甲床、两手寸口脉 (桡动脉 )关部分别进行检测及分析。结果表明 ,不同部位中反映心脏搏动的时间指标脉动周期 (Tag)、速射时间 (Tab)、心缩时间 (Tae)、缓降时间 (Teg)和反映心脏功能的心肌收缩时间 (Tab/Tag)、心搏输出时间 ([Tae Tab]/Tag)、心搏速率系数 (Tae/Tag)完全一致 ,而反映血管状态、血流状态的波幅 (He)、角度 (ANbag、ANabc)、面积 (Aae、Aeg、Aag)及其比值指标 (Hb/Tab、1/ 2 [Hb+Hd]/Tae)则因部位改变而测值不同。提示光电血管容积图能较好地反映心脏血管系统的功能和血液的状态。 展开更多
关键词 光电血管容积描记 心脏功能试验 心肌收缩
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常见脉象寸口部光电血管容积图的参数分析 被引量:2
10
作者 袁肇凯 黄献平 +1 位作者 李跃南 范伏元 《湖南中医学院学报》 2001年第1期3-5,8,共4页
为了研究不同脉象与血管容积图的关系,应用“BC-4型”定量式光电血管容积仪对432例受检者(包括正常脉象和10种常见病脉)进行寸口脉光电血管容积图检测,同步进行血流动力学参数分析。结果表明,与正常脉象比较,种种病脉在... 为了研究不同脉象与血管容积图的关系,应用“BC-4型”定量式光电血管容积仪对432例受检者(包括正常脉象和10种常见病脉)进行寸口脉光电血管容积图检测,同步进行血流动力学参数分析。结果表明,与正常脉象比较,种种病脉在寸口脉血管容积图上均显示出各种脉象的参数特征,而血流动力学指标的变化反映了不同脉象形成的心血管病理生理特点。提示寸口部光电血管容积图参数为各类病理脉象的临床诊断提供了客观化依据。 展开更多
关键词 光电血管容积描记 寸口 脉象 血流动力学
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Analysis of OSA Syndrome from PPG Signal Using CART-PSO Classifier with Time Domain and Frequency Domain Features 被引量:1
11
作者 N.Kins Burk Sunil R.Ganesan B.Sankaragomathi 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2019年第2期351-375,共25页
Obstructive Sleep Apnea(OSA)is a respiratory syndrome that occurs due to insufficient airflow through the respiratory or respiratory arrest while sleeping and sometimes due to the reduced oxygen saturation.The aim of ... Obstructive Sleep Apnea(OSA)is a respiratory syndrome that occurs due to insufficient airflow through the respiratory or respiratory arrest while sleeping and sometimes due to the reduced oxygen saturation.The aim of this paper is to analyze the respiratory signal of a person to detect the Normal Breathing Activity and the Sleep Apnea(SA)activity.In the proposed method,the time domain and frequency domain features of respiration signal obtained from the PPG device are extracted.These features are applied to the Classification and Regression Tree(CART)-Particle Swarm Optimization(PSO)classifier which classifies the signal into normal breathing signal and sleep apnea signal.The proposed method is validated to measure the performance metrics like sensitivity,specificity,accuracy and F1 score by applying time domain and frequency domain features separately.Additionally,the performance of the CART-PSO(CPSO)classification algorithm is evaluated through comparing its measures with existing classification algorithms.Concurrently,the effect of the PSO algorithm in the classifier is validated by varying the parameters of PSO. 展开更多
关键词 OBSTRUCTIVE sleep APNEA photoplethysmogram SIGNAL time DOMAIN FEATURES frequency DOMAIN FEATURES classification and regression tree CLASSIFIER particle swarm optimization algorithm.
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指光电容积脉搏波技术与脑状态指数用于麻醉深度监测的比较 被引量:3
12
作者 张列亮 华福洲 +5 位作者 应俊 张静 周斌 罗振中 胡衍辉 徐国海 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2015年第19期3178-3181,共4页
目的:指端光电容积脉搏波(PPG)与脑状态指数(CSI)用于麻醉深度监测的对比性观察。方法:全麻下行甲状腺或乳腺手术患者93例,气管插管前靶控输注(TCI)异丙酚进行麻醉诱导,靶浓度从0.5mg/L开始,每隔3 min递增0.5 mg/L,直至改良清醒镇静评分... 目的:指端光电容积脉搏波(PPG)与脑状态指数(CSI)用于麻醉深度监测的对比性观察。方法:全麻下行甲状腺或乳腺手术患者93例,气管插管前靶控输注(TCI)异丙酚进行麻醉诱导,靶浓度从0.5mg/L开始,每隔3 min递增0.5 mg/L,直至改良清醒镇静评分(MOAAS)为0后,以原靶浓度继续泵注。持续描记指端PPG,记录CSI,每隔30 s行MOAAS评分。计算脉搏波参数与MOAAS的相关性及各指标预测MOAAS评分的预测概率(Pk)。结果 :麻醉诱导开始至气管插管前,PPGA值在MOAAS 4级至3级、3级至2级时显著上升(P<0.05);CSI值在各相邻MOAAS评分间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。PPGA、PBI、CSI与MOAAS的相关系数分别为-0.55、-0.30、0.93,在不同MOAAS评分时的Pk值分别为0.64、0.54、0.93。气管插管及切皮前后PPGA、PBI值比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:麻醉深度监测中,CSI可很好的监测镇静深度,PPGA、PBI可较好地反映全身麻醉下伤害性感受反应,故PPGA结合CSI可完善麻醉深度的监测。 展开更多
关键词 指光电容积脉搏波 脑状态指数 麻醉深度 伤害性感受 镇静深度
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基于ZigBee的便携式睡眠监测仪设计与实现 被引量:8
13
作者 吴超 江贵平 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第2期478-483,共6页
针对传统睡眠监测使用中的一些不足,设计了一种新型的无线睡眠监测仪。采用一种改进的脉冲驱动光电传感器,通过微处理器实时采集受检者的光电容积脉搏波,计算心率和血氧饱和度,将结果以ZigBee的方式发送给上位机,利用Visual Basic语言... 针对传统睡眠监测使用中的一些不足,设计了一种新型的无线睡眠监测仪。采用一种改进的脉冲驱动光电传感器,通过微处理器实时采集受检者的光电容积脉搏波,计算心率和血氧饱和度,将结果以ZigBee的方式发送给上位机,利用Visual Basic语言开发了上位机通信软件。实验结果表明,该监测仪对睡眠干扰小,能真实而准确地获取睡眠相关的生理信号,操作方便且成本低。 展开更多
关键词 睡眠监测 光电传感器 光电容积脉搏波 血氧饱和度 心率
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指尖光学体积描记法检测血管内皮功能在冠心病患者筛查中的应用 被引量:2
14
作者 王云飞 司道远 杨萍 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1014-1018,共5页
目的:探讨光学体积描记法在指尖脉搏容积(PAV)评价内皮功能在冠心病诊断中的应用,阐明其与心血管危险因素的关系。方法:选择409例行冠状动脉造影术(CAG)的胸痛患者,依据造影结果分为冠状动脉造影阳性(CAG+)组288例与冠状动脉造影阴性(CA... 目的:探讨光学体积描记法在指尖脉搏容积(PAV)评价内皮功能在冠心病诊断中的应用,阐明其与心血管危险因素的关系。方法:选择409例行冠状动脉造影术(CAG)的胸痛患者,依据造影结果分为冠状动脉造影阳性(CAG+)组288例与冠状动脉造影阴性(CAG-)组121例。应用内皮功能诊断仪,采用光学体积描记法分析反应性缺血后的PAV,并分析PAV值与冠心病危险因素的相关性,确定PAV作为预测冠心病指标的临界参考值。分析各组受试者年龄、性别、血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、非高密度脂蛋白(non-HDL)、甘油三酯(TG)、高血压、糖尿病、吸烟、冠心病家族史和体质量指数(BMI)等危险因素,将PAV与冠心病危险因素的关系进行Logistic回归分析。结果:CAG+组患者PAV值明显低于CAG-组(P<0.01);PAV预测冠心病的临界点为1.37,如以PAV值<1.37来预测冠心病,其敏感度为74.65%,特异度为44.63%,阳性预测值为76.24%,阴性预测值为42.52%;Logistic回归分析,PAV与高血压、吸烟史和TG呈负相关关系(OR=1.476,OR=2.002,OR=1.844,P<0.01)。结论:PAV与冠心病及其危险因素高血压、吸烟史和TG相关,PAV=1.37可作为预测冠心病的临界参考值。 展开更多
关键词 指尖光学体积描记法 指尖脉搏容积 内皮依赖性血管舒张功能 冠状动脉粥样硬化性心脏病
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电刺激小脑顶核对主要心血管生理参数的影响
15
作者 王锦 田学隆 +1 位作者 张新 王敏 《中国应用生理学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期507-509,共3页
目的:本文通过研究电刺激小脑顶核对光电容积脉搏波的影响,探讨电刺激小脑顶核对于人体心血管系统产生的生理效应。方法:记录30位受试者在小脑顶核受刺激时的脉搏波数据,提取了上升支主波幅度H、上升沿斜率Slope、脉搏波波形特征量K值等... 目的:本文通过研究电刺激小脑顶核对光电容积脉搏波的影响,探讨电刺激小脑顶核对于人体心血管系统产生的生理效应。方法:记录30位受试者在小脑顶核受刺激时的脉搏波数据,提取了上升支主波幅度H、上升沿斜率Slope、脉搏波波形特征量K值等5种波形特征值。对比分析在刺激中和刺激前后各特征值的变化并根据该变化描述电刺激小脑顶核所引起的生理变化。结果:电刺激小脑顶核使脉搏波呈现出灵敏的一过性变化。结论:特征值的变化反应出电刺激小脑顶核使外周血流量、外周阻力等生理参数发生了一过性的变化。 展开更多
关键词 电刺激小脑顶核 光电容积脉搏波 脉搏波特征值
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用于PPG信号测试的大面积柔性胶体量子点红外光电二极管
16
作者 梁心怡 刘宇轩 +13 位作者 刘沛林 杨骏睿 刘婧 杨扬 汪波 胡军 张琳祥 杨高元 鲁帅成 梁桂杰 蓝新正 张建兵 高亮 唐江 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期698-705,共8页
以铟镓砷、碲镉汞等外延生长的单晶材料作为吸光层的光电二极管是红外探测技术的主流方案.然而,它们的刚性结构、极高成本以及有限尺寸使其无法满足诸如人体内外环境监测,便携式医疗等智能穿戴应用的需求.基于低温液相工艺的胶体量子点(... 以铟镓砷、碲镉汞等外延生长的单晶材料作为吸光层的光电二极管是红外探测技术的主流方案.然而,它们的刚性结构、极高成本以及有限尺寸使其无法满足诸如人体内外环境监测,便携式医疗等智能穿戴应用的需求.基于低温液相工艺的胶体量子点(CQDs)红外光电二极管是实现大面积柔性红外光电探测器极具竞争力的候选方案,但由于其发展年限较短,仍存在暗电流密度大、均匀性差以及工作稳定性差等问题.本文通过在CQDs墨水中引入聚酰亚胺来制备CQDs光电二极管.这种聚合物配体既实现了对CQDs表面缺陷态的钝化,又能够保持胶体墨水的单分散性和持久性.这两点使得光电探测器的吸光层形貌得以改善,同时暗电流密度显著降低,极大地优化了CQDs光电二极管的均匀性和工作稳定性.采用该方案制备的大面积柔性CQDs光电二极管能够实现高于10^(13)Jones的比探测率,可在环境光下实现可穿戴式光电体积描记(PPG)心率信号监测,极大地降低了成本和功耗. 展开更多
关键词 Colloidal quantum dots LARGE-AREA FLEXIBLE Infrared photodiode photoplethysmogram
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Current Status and Development Tendency of Wearable Cardiac Health Monitoring
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作者 Yifeng Wang Zheng Zhao Jiangtao Li 《Chinese Journal of Electrical Engineering》 CSCD 2023年第1期71-92,共22页
Wearable cardiac monitoring devices can provide uninterrupted monitoring of cardiac activities over a long period of time.They have developed rapidly in recent years in terms of convenience,comfort,and intelligence.Ai... Wearable cardiac monitoring devices can provide uninterrupted monitoring of cardiac activities over a long period of time.They have developed rapidly in recent years in terms of convenience,comfort,and intelligence.Aided by the development of sensor and materials technology,big data and artificial intelligence,wearable cardiac monitoring can become a crucial basis for novel medical models in the future.Herein,the basic concepts and representative devices of wearable cardiac monitoring are first introduced.Subsequently,its core technologies and the latest representative research progress in physiology signal sensing,signal quality enhancement,and signal reliability are systematically reviewed.Finally,an insight and outlook on the future development trends and challenges of wearable cardiac monitoring are discussed. 展开更多
关键词 Wearable cardiac monitoring ELECTROCARDIOGRAM seismocardiography photoplethysmogram cardiovascular disease
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A novel non-iterative shape method for estimating the decay time constant of the finger photoplethysmographic pulse 被引量:1
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作者 Ling-xiao HOU Ming WEI +3 位作者 Xuan WANG Xin-zhong CHEN Ying FENG Kai JIANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第6期438-445,共8页
The photoplethysmogram(PPG) of a pulse wave,similar in appearance to the arterial blood pressure(ABP) waveform,contains rich information about the cardiovascular system.The decay time constant RC,equal to the product ... The photoplethysmogram(PPG) of a pulse wave,similar in appearance to the arterial blood pressure(ABP) waveform,contains rich information about the cardiovascular system.The decay time constant RC,equal to the product of peripheral resistance R and total arterial compliance C,is a meaningful cardiovascular model parameter in vascular assessment.Using or ameliorating the existing ABP methods does not achieve a satisfactory estimation of RC from the PPG volume pulse(VRC).Thus,a novel non-iterative shape method(NSM) of evaluating VRC is introduced in this paper.The mathematic expression between a novel,readily available morphological parameter called the area difference ratio(ADR) and VRC was established.As it was difficult to calculate VRC from the complicated expression analytically,we recommend estimating it using a piecewise linear interpolation criterion.Also,since the effect of the PPG magnitude is eliminated in the calculation of ADR,precaliberation or normalization is dispensable in the NSM.Results of human experiments indicated that the NSM was computationally efficient,and the simulation experiments confirmed that the NSM was theoretically available for ABP. 展开更多
关键词 photoplethysmogram(PPG) Decay time constant Non-iterative shape method(NSM) Area difference ratio(ADR)
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