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基于Blinn-Phong技術(shù)的頸部弱脈搏振動連續(xù)拍照法獲取脈搏波信號

作者: 田先洋;鄭澤希;陶嘉慶;項華中; 
單位:上海理工大學,上海市介入醫(yī)療器械工程研究中心
關(guān)鍵詞: 生物醫(yī)學光學;Blinn-Phong模型;連續(xù)拍照;脈搏波;特征點提取;經(jīng)驗模態(tài)分解算法; 
分類號:
出版年·卷·期(頁碼):2024·43·5(486-492)
摘要:

目的 頸動脈在振動較弱情況下仍保留大多數(shù)的主波、潮波、重搏波等完整信息。本文提出通過Blinn-Phong模型放大頸動脈皮膚表面振動的原始信號來獲取頸動脈脈搏波。方法 在近紅外光照明環(huán)境中,在頸動脈皮膚上靜電吸附一張光滑圓形薄膜片,建立一個局部Blinn-Phong模型。使用相機連續(xù)拍攝頸動脈處皮膚振動的圖像序列,再通過對圖像序列選取感興趣區(qū)域(region of interest, ROI)的像素變化獲取脈搏波原始信號。采用帶通濾波和經(jīng)驗模態(tài)分解與重構(gòu)算法,最后得到特征點保留完整及周期狀態(tài)穩(wěn)定的脈搏波信號。在采集頸動脈脈搏波信號時,同時用一款目前臨床使用的接觸式動脈血壓及血流動力學檢測設(shè)備TL-400,測量橈動脈脈搏波及心率等生理參數(shù)并與實驗數(shù)據(jù)對比。結(jié)果 在獲取的15名弱脈搏受試者的頸部脈搏波信號中,其中13名受試者主波信號可以完全測得,信號周期穩(wěn)定且特征點明顯,潮波和重搏波信號的獲取率分別為81%和72%。2名受試者由于體脂過高,獲取了較少完整周期的脈搏波。與TL-400設(shè)備獲取的心率具有一致性,且獲取的脈搏波波形與TL-400所獲取的波形特征細節(jié)及趨勢一致。結(jié)論 本文提出的方法可以獲取頸動脈弱振動下,周期穩(wěn)定并保留大多數(shù)潮波和重搏波等特征的完整脈搏波信號,為后續(xù)的心率、心率變異性、血氧甚至血壓等生理參數(shù)的測量提供穩(wěn)定和可靠的信號源。

參考文獻:

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