耳后脈搏信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)研究

張愛華，常婷婷，漆宇晟

1.蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院，甘肅蘭州730050；2.蘭州理工大學(xué)電氣工程與信息工程學(xué)院，甘肅蘭州730050；3.甘肅省工業(yè)過程先進(jìn)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州730050；4.蘭州理工大學(xué)電氣與控制工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，甘肅蘭州730050

前言

光電脈搏波（Photoplethysmography, PPG）中蘊(yùn)含大量的生理病理信息，廣泛應(yīng)用于大多數(shù)病理和非病理性場(chǎng)合，如監(jiān)測(cè)心率、呼吸速率、脈率和脈率變異性［1-3］，檢測(cè)過早心室收縮［4］、無袖帶血壓［5］、呼吸道刺激［6］，估計(jì)動(dòng)脈硬化［7］、睡眠呼吸暫停［8］等。脈搏信號(hào)因檢測(cè)位置局限性小且檢測(cè)方式簡單方便，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)［9］，但在檢測(cè)中易受體動(dòng)和血流灌注影響而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)而影響對(duì)人體健康狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。

國內(nèi)外對(duì)脈搏信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)已有大量研究，常見的檢測(cè)設(shè)備可從人體指部、腳趾、腕部、耳垂、耳道等部位進(jìn)行檢測(cè)［10-13］。指部采用的夾持式結(jié)構(gòu)導(dǎo)致血流灌注發(fā)生變化，且其靈活的運(yùn)動(dòng)容易引入較多的運(yùn)動(dòng)偽跡［14-15］；腳趾處的脈搏信號(hào)測(cè)量則給人們的日?；顒?dòng)帶來很大不便［16］；腕部脈搏信號(hào)在日常運(yùn)動(dòng)中易受運(yùn)動(dòng)影響，導(dǎo)致波形失真［17］；耳垂處采用的夾持式結(jié)構(gòu)使耳垂處血流灌注發(fā)生變化，且長時(shí)間夾持會(huì)使佩戴者出現(xiàn)明顯的不適感［18］；將脈搏傳感器放置于耳道內(nèi)進(jìn)行脈搏信號(hào)檢測(cè)時(shí)，在咀嚼說話情況下會(huì)受到較嚴(yán)重的干擾［19］。有學(xué)者通過在前臂、手指、前額、手腕和肩膀等部位進(jìn)行脈搏信號(hào)檢測(cè)，尋找與心跳和呼吸同步變化的檢測(cè)位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同部位檢測(cè)的脈搏信號(hào)之間存在明顯差異，但也具有一定的互補(bǔ)性［20］?！?br>