基于LabVIEW的血液容积图(PPG)波形预处理

血液容积图(Photoplethysmograhic,PPG)信号中包含了许多有价值的医学信息,但是,从脉搏血氧计中获取的PPG信号在采集过程中,既受人体生理、病理因素影响,同时也易受测量过程中的外界干扰尤其是人体自身运动的干扰的影响.本文提出一种基于LabVIEW的PPG信号波形预处理方法,利用LabVIEW自带的信号处理库函数,从原始的PPG信号中得到了其一阶导数dPPG信号,解决了基线漂移和幅度定标问题.此外,方法中还应用互相关检测技术剔除了信号中的干扰成分.经此预处理后,即可对PPG信号进行进一步的信号平均进而得到提纯的PPG脉动信号,从而本法可望成为从PPG信号中提取心率变异性(HRV)信息,以及PPG分类与识别等分析处理的有效预处理方法.

有效保留血液容积图(PPG)波形信息的新方法

目的减少血液容积图脉冲信号提纯处理的信息损失。方法提出了一种新的血液容积图(PPG)脉冲波形提纯技术———截尾/外推技术,其核心是以信号中无关紧要部分的失真为代价,换取信号中最重要部分的波形形状模式不受改变。与通常使用的时间尺度归一化技术相比,所提出的技术保证了信号能量的相干积累。结果实验数据的分析和比较证实了此技术在较大的心率变化范围内能够保持PPG脉冲波形的主要时域特征不受影响,尤其是PPG信号一阶导数(dPPG)的主峰形状和宽度以及二重脉搏凹坑的位置信息。结论该方法减少了PPG脉冲信号提纯时的信息损失,为下一步应用高级信号处理手段如波形建模和模式识别等打下了基础。