基于DTCWT和cICA的光电容积脉搏波运动干扰消除算法

目的:随着穿戴医疗设备普遍被接受,在利用光电容积脉搏波描记法(PPG)测量血氧、心率等生理参数时,运动干扰与脉搏信号频率混叠问题尤为突出,为了在日常活动状态下得到准确的生理参数,消除运动干扰是最为重要的手段。方法:提出了一种基于双树复小波变换(DTCWT)和约束独立成分分析(cICA)的组合算法消除运动干扰。首先用DTCWT将含有运动干扰的两路(红光和红外)PPG信号分解为若干不同频带的分量;然后通过cICA方法,提取感兴趣的脉搏成分;最后通过最小均方误差自适应滤波器实现两路PPG信号重建。结果:由DTCWT+cICA恢复的PPG波形得到的心率值与无运动干扰时基本一致,而血氧饱和度值也与无运动干扰时最接近。结论:与DTCWT和cICA相比,DTCWT和cICA组合算法能更有效地消除PPG中的运动干扰。实验结果验证了方法的可行性和有效性。     

基于脉搏波传导时间的连续血压监测系统

为了实现无创连续血压测量,提出了一种基于脉搏波传导时间(pulse transit time,PTT)的连续血压测量方案。通过同步采集心电(electrocardiogram,ECG)信号与光电脉搏波(photoplethysmograph,PPG)信号,以ECG的R波峰值点作为PTT的开始点,PPG信号的最大值点作为PTT的结束点,得到PTT,与水银血压计测得舒张压(diastolic blood pressure,DBP)与收缩压(systolic blood pressure,SBP)进行回归分析,得到了DBP和SBP的数学模型。利用该方法对41名身体健康的青年人进行实验,利用本方案得到的SBP与水银血压计的相关系数为0.82,其差值的平均数与标准偏差为0.15±2.05 mm Hg;得到的DBP与水银血压计的相关系数为0.73,其差值的平均数与标准偏差为0.12±2.16 mm Hg。利用Bland-Altman差值法对本系统血压测量方法与水银血压计测血压方法进行一致性检验,结果显示两种血压测量方法具有很好的一致性。     

基于心脏磁共振组织追踪技术评估合并T2高信号的肥厚型心肌病患者左心室心肌损伤

【摘要】目的：采用心脏磁共振组织追踪技术（CMR-FT）评估合并T2高信号的肥厚型心肌病（HCM）患者左心室心肌损伤,同时探讨血清心肌酶学指标与心肌T2高信号的相关性。方法：回顾性分析50例HCM患者的病例资料,根据是否合并T2高信号分为HCM-T2（+）组（20例）和HCM-T2（-）组（30例）,根据肌钙蛋白是否升高分为肌钙蛋白升高组［cTnI（+）组］和肌钙蛋白正常组［cTnI（-）组］。另外收集26例无明显心血管疾病受试者为对照组。比较上述各组间心脏磁共振左心室应变整体纵向应变（GLS）、整体环向应变（GCS）及整体轴向应变（GRS）的差异。绘制ROC曲线评价心肌损伤标记物诊断心肌内T2高信号的能力。结果：HCM组左心室GLS、GCS、GRS均较健康对照组降低（P均＜0.05）。此外,HCM-T2（+）组左心室GLS、GCS、GRS均较HCM-T2（-）组降低更为明显（P均＜0.05）。cTnI（+）组较cTnI（-）组GRS明显降低（P＜0.05）,血清中肌钙蛋白的升高对预测心肌内T2高信号有一定的价值。结论：HCM患者左心室整体应变存在损伤,其中合并局灶性心肌水肿的HCM患者应变损伤更为明显。血清中肌钙蛋白的升高意味着HCM患者心肌损伤更严重,HCM患者血清中肌钙蛋白的升高可以提示HCM患者局灶性心肌水肿的出现。