基于腕部脈搏波的心率變異性檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、心率變異性（Heart Rate Variability，簡(jiǎn)稱HRV）在身體狀況評(píng)估、疾病預(yù)測(cè)等醫(yī)療領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。目前HRV檢測(cè)多是在醫(yī)院通過(guò)心電圖機(jī)獲取連續(xù)心電信號(hào)，而后進(jìn)行檢測(cè)分析得出結(jié)果，其過(guò)程操作相對(duì)復(fù)雜且檢測(cè)數(shù)據(jù)不便于存儲(chǔ)共享。因而人們對(duì)HRV的便捷性檢測(cè)需求日益突出。
　　現(xiàn)已有大量實(shí)驗(yàn)和研究結(jié)果表明脈率變異性（Pulse Rate Variability，簡(jiǎn)稱PRV）與HRV具有高度的相關(guān)性，基于此本文提出了

2、一種通過(guò)反射式光電容積脈搏波描記法（PhotoPlethyMography，簡(jiǎn)稱PPG）檢測(cè)HRV的裝置。設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了采集腕部PPG信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，得出HRV兩個(gè)短時(shí)檢測(cè)指標(biāo)信息：RR間期均值（MEAN）和總體標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN），其中MEAN值由更直觀的脈率值表示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了腕部脈搏波信號(hào)采集器與Android手機(jī)客戶端。首先制作并測(cè)試完成信號(hào)采集器，實(shí)現(xiàn)腕部脈搏波信號(hào)的采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、藍(lán)牙發(fā)送至手機(jī)客戶端等指標(biāo)。為節(jié)約成本、縮

3、小體積、減小功耗，采集器不具備數(shù)據(jù)處理和顯示功能，采用Android客戶端作為檢測(cè)系統(tǒng)的顯示裝置和數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)中心。接下來(lái)編寫并調(diào)試完成Android客戶端，其完成藍(lán)牙技術(shù)接收采集器發(fā)來(lái)的脈搏波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)脈搏波信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)處理、手機(jī)存儲(chǔ)與阿里云OSS存儲(chǔ)等功能。設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)處理部分，首先對(duì)脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)平均濾波處理完成降噪，然后基于短時(shí)平均幅度差函數(shù)（Average Magnitude Difference Function

4、，簡(jiǎn)稱AMDF）進(jìn)行脈搏波分幀周期檢測(cè)，最終得出短時(shí)HRV分析的兩個(gè)指標(biāo)。為了對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，按規(guī)范的測(cè)試要求，針對(duì)兩個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行了18組測(cè)試實(shí)驗(yàn)。分析檢測(cè)數(shù)據(jù)得出MEAN的偏差較小，Bland-Altman一致性界限為（-3.7,3.1）；SDNN值平均相對(duì)誤差為3.8%，Bland-Altman一致性界限為（-10.5,10.6）。
　　本文設(shè)計(jì)的基于腕部脈搏波的心率變異性檢測(cè)系統(tǒng)具有適合家庭監(jiān)護(hù)、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，同時(shí)云