Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2012 / с. 22-27

Амплитудно-временной метод детектирования характерных точек сигнала пульсовой волны

А.А. Федотов

Аннотация

Рассмотрены различные методы обнаружения опорных точек сигнала артериальной пульсации крови. Предложен амплитудно-временной пороговый обнаружитель опорной точки сигнала артериальной пульсации крови, основанный на применении оператора первой производной и набора нелинейных преобразований сигнала артериальной пульсации крови. Исследована эффективность различных схем обнаружения опорных точек сигнала артериальной пульсации крови в условиях действия помех различной природы и интенсивности. Установлено, что предложенный амплитудно-временной обнаружитель позволяет получить наименьшую погрешность определения временного положения опорной точки сигнала артериальной пульсации крови.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Александрович Федотов, канд. техн. наук, ассистент, кафедра радиотехники и медицинских диагностических систем, Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева (национальный исследовательский университет), г. Самара,
e-mail: fedoaleks@yandex.ru

Список литературы

1. Allen J. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement // Physiological Measurement. 2007. Vol. 28. PP. 1-39.
2. Webster J.G. Design of Pulse Oximeters. – The Medical Science Series, Taylor & Francis, 1997. 260 p.
3. Townsend N.W., Germuska R.B. Location features in a photopletysmograph signal / Patent US 2005/000479 A1, USA, A61B 5/02. 6.01.2005. 19 p.
4. Калакутский Л.И., Манелис Э.С. Аппаратура и методы клинического мониторинга. Уч. пособие. – Самара: СГАУ, 1999. 160 с.
5. Aboy M. et al. An automatic beat detection algorithm for pressure signals // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2005. Vol. 52 (10). РР. 1662-1670.
6. Aboy M., Crespo C., McNames J., Goldstein B. Automatic detection algorithm for physiologic pressure signal components / Proceedings of 24th International Conference IEEE Engineering in Medicine and Biology Society and Biomedical Engineering Society. 2002. Vol. 1. PP. 196-197.
7. Aboy M., McNames J., Goldstein B. Automatic detection algorithm of intracranial pressure waveform components / Proceedings of 23th International Conference IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2001. Vol. 3. PP. 2231-2234.
8. Fu T.H. et al. Heart rate extraction from photoplethysmogram waveform using wavelet multi- resolution analysis // Journal of Medical and Biological Engineering. 2008. Vol. 28 (4). PP. 229-232.
9. Clifford G.D., McSharry P.E. A realistic coupled nonlinear artificial ECG, BP and respiratory signal generator for assessing noise performance of biomedical signal processing algorithms // Proceedings of the SPIE. 2004. Vol. 5467. PP. 290-301.
10. Калакутский Л.И., Федотов А.А. Диагностика дисфункции сосудистого эндотелия методом контурного анализа пульсовой волны. – Таганрог: Известия ЮФУ. Технические науки, 2009. № 9. С. 93-98.
11. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.
12. Рангайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход / Пер. с англ. Под ред. А.П. Немирко. – М.: Физматлит, 2007. 440 с.
13. Theis F.J., Meyer-Base A. Biomedical signal analysis. Contemporary methods and applications. – The MIT Press, 2010. 423 p.
14. Lee C.K. et al. A Study on Comparison PPG Variability with Heart Rate Variability in the Sitting Position During Paced Respiration / IFMBE Proceedings. 2009. Vol. 25 (4). PP. 1703-1705.
15. Шмидт Р. Физиология человека. В 3-х томах. Т. 3. – М.: Мир, 1996. 313 с.
16. Friesen G.M. et al. A comparison of the noise sensitivity of nine QRS detection algorithms // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1990. Vol. 37 (1). PP. 85-98.
17. Pan J., Tompkins W.J. A real time QRS detection algorithm // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1985. Vol. 32. PP. 230-236.
18. Rangaraj M.R., Murthy I.S. New concepts for PVC detection // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1979. Vol. 26 (7). PP. 409-416.