从腹部音频信号中提取心率
音频与语音处理
2023-04-24 v1 声音
摘要
腹部声音（ABS）传统上用于评估胃肠（GI）疾病。然而，该评估需训练有素的医疗专业人员执行多次腹部听诊，资源密集且可能无法提供患者连续 GI 健康状况的准确图景。这引发了开发可穿戴设备以连续采集 ABS 的技术兴趣，从而以更低成本获取患者更完整的 GI 状态图景。本文旨在评估从此类 ABS 监测设备中提取心率（HR）的可行性。直接从这些设备采集 HR 将能够在无需额外可穿戴设备的情况下一并收集生命体征与 GI 数据，提供进一步成本优势并改善总体可用性。我们利用了一个包含 104 小时 ABS 音频的数据集，该数据通过电子听诊器从腹部采集，并以心电图作为真值。我们的评估首次表明，我们可成功从腹部可穿戴设备采集的音频中提取 HR。由于从腹部采集的心音受到来自 GI 与呼吸道的显著噪声干扰，我们借助小波去噪以改善心跳检测。该算法对平均 HR 的平均绝对误差为 3.4 BPM，全数据集上的平均方向误差为 -1.2 BPM。与基于光体积描记法的可穿戴 HR 传感器相比，我们的方法在平均与瞬时心率上展现出与消费级腕戴可穿戴设备相当的准确度。
引用
@article{arxiv.2304.11020,
title = {Heart Rate Extraction from Abdominal Audio Signals},
author = {Jake Stuchbury-Wass and Erika Bondareva and Kayla-Jade Butkow and Sanja Scepanovic and Zoran Radivojevic and Cecilia Mascolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11020},
year = {2023}
}
备注
ICASSP 2023