压力累积效应的心跳模式分析与异常检测

发布时间：2024-05-15 19:27

　　压力是指环境诱因导致人们出现身体和精神的紧张状态。短暂适度的压力有助于激发躯体唤起度,使人们更好地应对外界环境刺激,增强机体适应性,而长期压力则易导致疲劳、慢性炎症和代谢综合征,破坏免疫系统功能,诱发心脑血管疾病等。目前大部分压力生理模式识别研究侧重于分析短时急性压力事件的心跳模式,还未见文献提出较长时间压力累积对自主神经活动影响的有效量化指标和生理计算模型。本文假设反复出现的短暂压力事件具有时间累积效应,设计了两种真实场景连续约8小时的持续强/弱压力诱发任务,采用多尺度心跳模式分析技术,验证了压力存在时间累积效应。数据分析发现,压力累积效应在多尺度上降低心跳复杂性,且局部Hurst指数范围(RLHE)指标有效指示了压力累积效应的发展过程。主要研究内容和结果如下:(1)本文设计了持续强/弱压力诱发与数据采集实验范式,通过约8小时的真实场景电脑游戏任务以及电脑学习任务,分别诱发了30名被试持续强压力状态以及与之相对的30名被试持续弱压力状态,有监督地实施了强/弱压力诱发与生理数据采集,综合主观和客观两方面信息标定了生理数据的压力标签。统计检验结果表明,强/弱压力诱发任务分别成功诱发了被试...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1心电采集：（a）Shimmer3设备；（b）实际穿戴图

实验设备电信号包含丰富的心脏自主神经控制信息，其心跳节律信息直接反交感神经对心脏动力过程的精细控制，是其他生理信息源（如：表速度，血氧，热成像，肌电等）无法比拟的[52,53]。因此，本实验使为探索自主神经机制的唯一生理信息源。在实验过程中采集到有效原始心电信号对压力累积效应的心....

图2.2实验场所实景图：（a）真实网吧场景；（b）真实办公场景

西南大学硕士学位论文实验环境实验组和对照组分别通过电脑游戏和电脑学习任务来诱发被试持续强压弱压力状态。其中，实验组场景为真实网吧，游戏类型为大型竞技类网盟，实验时长为8小时，其实际场景图如图2.2（a）所示；而对照组场实研究生办公室，被试通过操作键盘和鼠标完成电脑上的文章....

图3.1典型的ECG波形图

程则刚好相反，其主要实现电激动状态向静息状态的转变。当心房和心室的肌肉细胞遇到心脏内部系列电刺激脉冲时会兴奋激动，会产生有节律性的舒张运动和收缩运动，进而实现血液循环系统的正常运转。心电信号[65]通常是指由心肌细胞不断舒张和收缩运动引起形成的体表部位电位差，其综合体现了心肌细胞....

图4.7窗长为104次心跳下的散点图

第四章实验数据分析观察图4.6中各图可以发现，四种分类器在大尺度（窗长为4800次心跳间隔）的识别率都最高，而在小尺度（窗长为104次心跳间隔）的识别率最低，且随着滑动时间窗长的增加，上述几种分类器的强/弱压力分类识别率均呈上升趋势。此外，对比各图可知，KNN分类效果最好....

本文编号：3974114