基于贪心优化的可穿戴PPG逐拍间期与心率变异性日常监测方法
信号处理
2024-04-17 v2
摘要
对心率变异性(HRV)的连续监测可为心血管健康提供洞察。可穿戴光电容积脉搏波(PPG)保证了HRV的便捷测量。然而,PPG易受运动伪影影响,显著降低了估计精度。本研究提出一种贪心优化方法,用于从高强度日常活动中采集的PPG信号中高精度估计逐拍间期(IBI)。利用心跳的连续性,将IBI估计转化为有向无环图中的最短路径问题,其中受运动污染的PPG中的候选心跳被视为顶点。该方法利用凸惩罚函数优化最短路径计算中的权重分配,并采用贪心融合方法强化最优IBI的选取过程。在2015年IEEE Signal Processing Cup的单通道PPG信号上,IBI估计相关系数达0.96,百分比误差改善58.4%;在双通道PPG信号上相关系数达0.98,百分比误差为2.2%。估计与真实HRV参数高度相关。该方法在PPG-DaLiA数据集上进一步验证,对两项日常活动中的IBI和HRV估计均呈现高相关性与低百分比误差,表明所提技术的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2301.02906,
title = {Greedy-optimized Approach for Interbeat Interval and Heart Rate Variability Daily Monitoring using Wearable PPG},
author = {Luffina C. Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02906},
year = {2024}
}