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利用心震图在不同肺容量阶段进行心率监测

信号处理 2019-02-04 v2

摘要

心震图(SCG)是一种可用于心脏活动监测的非侵入性方法。本文提出了一种不依赖心电图(ECG)的新方法,利用 SCG 信号在低肺容量和高肺容量(分别为 LLV 和 HLV)阶段估计心率(HR)。本研究对 7 名健康受试者同步测量了 SCG、ECG 和呼吸流速(RFR)信号。由 RFR 计算得出肺容量信息,并用于将 SCG 事件分为低肺容量组和高肺容量组。随后,利用 LLV 和 HLV 的 SCG 事件估计受试者的 HR,以及在 3 种不同体位(即仰卧位、45 度头高位和坐位)下 LLV 和 HLV 期间的 HR。所提算法的性能通过与标准 ECG 测量值进行对比来检验。结果表明,由 SCG 和 ECG 信号得到的 HR 估计值具有良好的一致性(偏差为 0.08 bpm)。发现所有受试者在所有体位下的 HLV 期间的心率(HRHLV_\text{HLV})均高于 LLV 期间的心率(HRLLV_\text{LLV})。在仰卧位、45 度第一次试验、45 度第二次试验和坐位下,HRHLV_\text{HLV}/HRLLV_\text{LLV} 比值分别为 1.11±\pm0.07、1.08±\pm0.05、1.09±\pm0.04 和 1.09±\pm0.04(均值±\pm标准差)。这种心率变异性可能至少部分归因于众所周知的呼吸性窦性心律不齐。从 SCG 信号中进行 HR 监测可能可用于不同的临床应用,包括可穿戴心脏监测系统。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.10346,
  title  = {Heart Rate Monitoring During Different Lung Volume Phases Using Seismocardiography},
  author = {Amirtaha Taebi and Andrew J Bomar and Richard H Sandler and Hansen A Mansy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.10346},
  year   = {2019}
}