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使用光体积描记成像技术进行客观无接触疼痛评估
摘要: 本研究对已知的麻醉镇痛指数(ANI)进行了拓展,该指数能客观评估当前镇痛深度??煽康?#34;测量指标"有助于实现所谓的平衡麻醉。通常,ANI是通过心电图(ECG)的心率变异性或逐搏间期计算得出。但在某些临床场景(如术后监护或疼痛治疗中的部分情况)下,可能无需或无法进行ECG监测,仅能获取光电容积描记(PPG)信号。此外,结合PPG与ECG获取逐搏间期的方法可提高处理伪迹的鲁棒性与可靠性。因此,本研究探讨了基于标准PPG计算ANI的方法,并提出了采用非接触式PPG成像(PPGI)的新技术路径。PPGI?不仅能实现无接触PPG记录以推导逐搏间期,还可用于局部灌注及创面分析。
关键词: PPG(光电容积图)、伤害感受、基于图像的PPG、麻醉学、心电图、疼痛、镇痛、心率变异性、PPGI(图像PPG)
更新于2025-09-23 15:21:01
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从额头和手指PPG信号中分析脉率变异性的最佳基准点
摘要: 目标:本研究旨在评估并比较五种基准点(用于确定额部和手指光电容积脉搏波信号中每个脉搏波的时间位置),以通过脉率变异性(PRV)分析作为心率变异性(HRV)分析的替代方法。方法:在倾斜台测试期间同步记录额部和手指PPG信号以及心电图(ECG)。检测并去除伪迹后,计算五种基准点:PPG信号的波峰、中幅点和波谷点、一阶导数信号的波峰点,以及导数PPG信号波峰处切线与PPG脉冲波谷处切线的交点(定义为切线交点法)。从两种PPG信号中获取脉搏周期(PP)时间间隔序列,并与ECG获得的RR间隔进行比较。估算心率和脉率变异性信号(HRV和PRV),并计算经典时域和频域指标。主要结果:PPG信号的中幅点(nM)、一阶导数波峰点(n?A)和切线交点(nT)是最适合PRV分析的基准点,在PRV与HRV指标之间估算的相对误差最低、相关系数和可靠性指标更高。根据Wilcoxon检验,PPG的波峰和波谷基准点在PRV与HRV信号之间存在统计学显著差异,且根据Bland-Altman分析,RR与PP序列之间的一致性最低。因此,这些基准点被认为在变异性分析中准确性较低。此外,采用Friedman统计与Bonferroni多重比较检验发现,nM和n?A特征的相对误差显著更低,我们推荐nM作为最准确的基准点?;谖颐堑慕峁?,额部PPG似乎比手指PPG为PRV评估提供更可靠的信息。意义:脉搏波检测的准确性取决于PPG的形态。因此,有必要广泛定义最准确的基准点,以便在不同PPG传感器位置和信号采集技术下,在非稳态条件下进行PRV分析。
关键词: 基准点选择、透射与反射模式、脉率变异性、光电容积图(PPG)、心电图(ECG)、心率变异性、自主神经系统、光体积描记法
更新于2025-09-22 14:31:14
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 非中心对称高Q值光学微谐振腔中的绝热频率转换
摘要: 随着便携式/可穿戴医疗设备(包括心电图仪)的普及,长期健康数据的收集正不断加速。这些海量数据为提升心脏护理质量带来了重大机遇。然而分析这些传感器数据颇具挑战——必须将每位患者每日约12万次心跳的相关信息提炼成人类可读的形式。我们的目标是简化这些庞大数据集的分析流程,为此开发了一款开源工具,用于生成易于解读的心脏信息长期变化图谱,并将其命名为"心电图时钟"。通过24小时动态心电图数据库中的多个案例,我们展示了该工具库的应用价值,重点呈现心率和QT间期动态的可视化分析。实践证明,"心电图时钟"概念对临床医生和研究人员均具实用意义,能有效识别心电图记录中的健康与异常数值及模式。本文阐述了如何运用该工具库分析24小时心电图数据及如何根据需求扩展源代码。该工具适用于心率变异性分析、ST段抬高等多种心脏监测任务。我们免费提供的这个工具库,有助于揭示个体与群体心脏功能的昼夜节律特征。
关键词: 开源软件、心电图、可视化、长QT综合征、心率变异性
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS - 秋季) - 中国厦门(2019.12.17-2019.12.20)] 2019年光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS - 秋季) - 基于固态等离子体超表面的多功能偏振转换器
摘要: 可穿戴和/或生物医学传感技术的最新进展使得长时间连续记录生物医学信号成为可能。本文综述了其分析的多尺度方法。
关键词: 心力衰竭、多尺度波动、自发性体力活动、复杂生物信号、自主神经系统、精神障碍、动态疾病、心率变异性
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 非平面光伏组件发电潜力建模
摘要: 随着心电图(ECG)等便携/可穿戴医疗设备的普及,长期健康数据的收集正不断加速。这些海量数据为提升心脏护理质量带来了重大机遇。然而分析这些传感器数据存在挑战——必须将每位患者每日约12万次心跳的相关信息提炼成人类可读的形式。我们的目标是简化这些庞大数据集的分析工作,为此开发了一款开源工具,用于生成易于解读的心脏信息长期变化图谱,我们称之为"心电图时钟"。通过24小时动态心电图数据库的多个案例,我们展示了该工具库的实用性,重点呈现心率和QT动态变化的可视化效果。实践证明,无论是医生还是研究人员,都能通过"心电图时钟"概念识别心电图记录中的健康与异常数值及模式。本文阐述了如何运用该工具库分析24小时心电图数据,以及如何根据需求扩展源代码。该工具适用于心率变异性或ST段抬高等多种心脏监测任务。我们免费开放这个工具库,它能帮助人们从个体和群体层面洞察心脏功能的昼夜节律模式。
关键词: 可视化、心率变异性、心电图、长QT综合征、开源软件
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 热载流子太阳能电池吸收层材料研究
摘要: 随着便携式/可穿戴医疗设备(包括心电图仪)的普及,长期健康数据的收集正不断加速。这些海量数据为提升心脏护理质量带来了巨大机遇。然而,分析这些传感器数据颇具挑战——必须将每位患者每日约12万次心跳的相关信息提炼成人类可读的形式。我们的目标是简化这些庞大数据集的分析工作,为此开发了一款开源工具,用于生成易于解读的心脏信息长期变化图谱,我们称之为"心电图时钟"。通过24小时动态心电图数据库的多个案例,我们展示了该工具库的应用价值,重点呈现心率和QT间期动态的可视化分析。实践证明,无论是医生还是研究人员,都能利用"心电图时钟"概念从心电图记录中识别健康与异常数值及模式。本文阐述了如何运用该工具库分析24小时心电图数据,以及如何根据需求扩展源代码。该工具适用于心率变异性、ST段抬高等多种心脏监测任务。我们免费提供的这个工具库,有助于深入洞察个体与群体的心脏功能昼夜节律模式。
关键词: 长QT综合征、心电图、心率变异性、开源软件、可视化
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019第三届复杂网络动力学及其在智能机器人中的应用研讨会(DCNAIR) - 俄罗斯因诺波利斯(2019.9.9-2019.9.11)] 2019第三届复杂网络动力学及其在智能机器人中的应用研讨会(DCNAIR) - 激光多普勒血流仪信号低频分量与血液循环自主调节过程的同步研究
摘要: 研究了皮肤微血管血液循环自主调节各要素的个体动力学特征及其相互作用与血流波动情况。研究发现激光多普勒血流信号与自主调节过程存在相位同步现象,这可能表明植物性神经调节对激光多普勒血流仪肌源性频段存在影响。
关键词: 激光多普勒血流测量、心率变异性、血压变异性、光电容积图、心搏间期图、0.1赫兹、统计显著性、相位捕获
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于心理与生理反应评估LED灯的舒适室内照明条件
摘要: 研究人员考察了舒适发光二极管(LED)照明条件对心理和生理反应的影响。八名男性和八名女性受试者参与了一系列实验,分别接受色温3000K(照度范围150-400勒克斯与1500-5000勒克斯)、4000K(140-640勒克斯与2000-5000勒克斯)及5000K(70-270勒克斯与2500-7000勒克斯)的LED光照。实验时先保持特定相关色温下的照度为设定范围最低值,再逐步调高至最高值,随后又逐步回调至最低值。受试者需在控制照度水平下评估亮度、眩光及舒适度感知,同时全程监测心电图和脑电图数据。结果显示:基于心理生理反应推算的照度边界值在男女受试者间无显著差异,但与先前荧光灯实验结果存在明显不同——LED灯的高边界值高于荧光灯;3000K和4000K色温的LED低边界值高于荧光灯,但5000K色温的LED低边界值低于荧光灯。这些差异可能源于相同照度下LED与荧光灯光谱分布及亮度的不同特性。
关键词: 脑电图、心率变异性、光照强度、相关色温
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE ICASSP 2018 - 2018年IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP) - 加拿大卡尔加里(2018.4.15-2018.4.20)] 2018年IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP) - 基于腕部光电容积脉搏波信号的鲁棒逐搏检测算法用于心率变异性分析
摘要: 通过心电图(ECG)获取的心率变异性(HRV)是评估心脏自主神经功能的经典诊断方法。更便捷的评估方式是采用光电容积脉搏波(PPG)波形,以脉率变异性(PRV)替代HRV。然而,由于缺乏稳健的PPG信号检测算法,医疗市场尚未能利用PRV进行临床诊断,也未能测量用于健康监测的生物信息(如睡眠阶段、压力状态和疲劳程度)。本文提出了一种基于PPG信号的稳健峰谷检测算法,用于逐搏(B2B)脉搏间隔分析。我们通过使用Analog Devices(ADI)多传感器手表平台进行大规模数据采集验证了该方法,在高覆盖率、灵敏度以及与心电图逐搏结果相比具有较低连续差值均方根(RMSSD)等方面展示了本方法的性能。
关键词: 描记、脉搏率变异性(PRV)、心率变异性、逐搏、光电容积描记法(PPG)
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年第40届国际医学与生物工程院年会(EMBC) - 美国夏威夷檀香山(2018.7.18-2018.7.21)] 2018年第40届IEEE医学与生物工程院国际年会(EMBC) - 基于光电容积描记法评估短期心率变异性指标的可靠性
摘要: 监测心率变异性(HRV)的金标准方法是从心电图(ECG)记录中测量心跳间期时序数据。但由于光电容积描记(PPG)技术应用广泛、操作简便,通过脉搏波记录监测脉率变异性(PRV)已成为标准HRV分析的可行替代方案。本研究探究了作为HRV替代指标的PRV在量化时域(均值、方差)、频域(低高频功率比LF/HF、高频段中心频率)及信息域(熵、条件熵)描述性指标时的准确性。我们分析了76名受试者在仰卧静息位(SU)和头高位倾斜(HUT)直立位状态下,通过ECG测量的HRV与Finometer设备获取的PRV短时序列(300个间期)。针对每个HRV和PRV序列计算时域、频域及信息域指标,并通过跨受试者分布统计比较、稳健线性回归及Bland-Altman图对两种方法进行逐项对比。结果表明基于PRV与HRV的指标整体具有良好一致性,但在HUT状态下及频带功率比、条件熵指标上准确性略低。这些结果提示基于PRV评估HRV描述性指标的可行性,并建议进一步研究生理应激状态下的吻合程度。
关键词: 信息域、光电容积描记法、时域、脉率变异性、频域、心率变异性
更新于2025-09-10 09:29:36