脈搏圖像化檢測方法對精神疲勞狀態(tài)的識別.pdf

1、疲勞是指機體在一定環(huán)境條件下，由于過于長時間或過度緊張的體力或腦力勞動引起的勞動效率趨向下降的狀態(tài)。精神疲勞是多種病癥的起源。人的大腦長期和過重的超負荷運行，長期處于疲勞狀態(tài)下，會降低或損害生理功能，引發(fā)各種疾病，導(dǎo)致免疫機能的下降、內(nèi)分泌失調(diào)等，這樣感冒、心血管病、糖尿病等免疫系統(tǒng)疾病就會趁虛而入。因此，防止疲勞是杜絕各種疾病入侵的關(guān)鍵。由于疲勞狀態(tài)通常并不伴有明顯的病理表現(xiàn)，因而在臨床醫(yī)學(xué)檢查中難以發(fā)現(xiàn)和評判。 脈搏信號包含

2、著豐富的人體生理信息，它反映了身體各子系統(tǒng)的生理狀態(tài)和病理變化。通過對脈搏觸覺信息的分析處理有望獲取反映人體健康狀態(tài)的特征指標，實現(xiàn)對精神疲勞的診斷與程度分級。該研究對于中醫(yī)脈診客觀化、疾病預(yù)防控制、家庭保健，以及避免疲勞駕駛防止事故發(fā)生均具有重要而積極的意義。 本文在綜述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析了中醫(yī)脈象研究的工作流程和工作方法。采用脈搏圖像化檢測裝置采集脈搏圖像數(shù)據(jù)。在設(shè)計的精神疲勞實驗中，組織了30位受試者做三位

3、數(shù)組的加減運算，在無人干擾的環(huán)境下持續(xù)做三個小時的運算，以期受試者能夠達到精神疲勞的狀態(tài)，然后采集志愿者精神疲勞前后的脈搏動態(tài)圖像并對脈搏視頻圖像進行相關(guān)分析從而提取脈搏信號，然后對脈搏信號進行低通濾波，實現(xiàn)脈搏信號的消噪和去基線漂移。并且根據(jù)脈象信號的產(chǎn)生機理、性質(zhì)，提取出其中與人體生理和病理變化密切相關(guān)的特征參量，其中包括功率譜峰值、功率譜峰值頻率、功率譜重心、功率譜重心頻率、譜能比、倒譜零分量、第一倒譜諧波的幅值與倒譜零分量之比、

4、0-20Hz以內(nèi)脈搏信號的四組小波包分解能量特征向量。其次應(yīng)用現(xiàn)代譜估計方法中的參數(shù)譜估計對兩類脈搏信號的AR參數(shù)譜最大值對精神疲勞前后狀態(tài)進行識別，分類正確率達到90％。 經(jīng)對60個樣本(精神疲勞前后各30組)的LDA分類識別檢驗，平均正確率達到81.7％。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對神疲勞前后兩種脈象進行識別的確率平均達到95％。結(jié)果表明：通過脈搏圖像化檢測裝置采集得到的脈搏圖像信號經(jīng)過算法處理得出脈搏信號，運用智能信號處理和現(xiàn)代