基于脉搏波特征参数的无创血红蛋白检测研究

发布时间：2024-12-20 22:10

　　 因传统血红蛋白检测方法对人体有创伤,需要专门的仪器且耗时长,基于此,提出一种基于光电容积脉搏波特征参数的无创血红蛋白检测方法。通过设计脉搏波采集系统采集指尖脉搏信号,再由EEMD结合形态学滤波的方法对原始脉搏波进行滤波处理,对降噪后的脉搏信号进行时域特征、频域特征以及形态特征的提取,并由皮尔森系数及PCA算法进行核心特征子集的构建,最后基于支持向量回归模型对人体血红蛋白进行预测。实验结果表明,该方法相关系数为0.76,对血红蛋白的检测具有一定的可靠性。

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【部分图文】：

图1 两种蛋白的吸收特性

综上所述,因氧化血红蛋白和还原血红蛋白在某一给定波长处总的吸光量等于两者在该波长处各自吸光量之和,故选定两个波长的光源进行检测,可以组成一个二元一次方程组,由此解得氧化血红蛋白和还原血红蛋白的浓度。而选择等吸收点可以简化求解方程,由图1可见,由于在波长为905nm处血红蛋白的消....

图2 PPG采集系统框图

为采集到可靠的指尖光电脉搏波信号,本文采用集成了波长905nm与660nm的双波长反射式血氧传感器DCM03进行指尖PPG信号的检测。结合TI公司的完全集成模拟前端芯片AFE4400,由AFE4400控制DCM03双波长发光管交替开启的频率[5-7],并完成I-V转换、光电信....

图3 各阶段PPG信号及其频谱图

即原信号被分解为n个平稳信号和一个余项,将高频噪声分量、虚假分量以及余项从原始信号中剔除,并对剩下的IMF分量进行重构即可实现EEMD对脉搏波的降噪处理。经EEMD滤波后的波形见图3(b)。对比图3(a)和(b)可见EEMD处理重构后的信号信噪比更高。但EEMD处理后的信号存在基....

图4 去基线漂移框图

具体步骤框图见图4,将EEMD重构后的信号分别和不同结构元素进行开-闭和闭-开运算后,将两者的结果进行平均,再与输入信号相减得到抑制漂移的信号。经过形态学滤波后的波形见图3(c),结合图5各个阶段波形的频谱可见,基线漂移得到了抑制,信号比得到了提高。图5各个阶段波形的频谱图

本文编号：4017935