首先,我們先了解下什么叫做PPG,在生物醫(yī)學領域應用中,PPG(photoplethysmograph)即利用光電容積描記技術進行人體運動心率的檢測,是紅外無損檢測技術的一種。它是利用光電傳感器檢測經(jīng)過人體血液和組織吸收后的反射光強度的不同,記錄出血管容積在心動周期內的變化,從而得出脈搏波形心率。
那么,光學心率傳感器是什么,光學心率傳感器的工作原理是當血脈搏率或血容積發(fā)生變化時,進入人體的光會發(fā)生可預見的散射,這就是PPG的將光照進皮膚并測量因血液流動而產(chǎn)生光散射的方法。
光學心率傳感器的組成,主要由四個技術元件來測量心率:
光發(fā)射器:由兩個或以上的發(fā)光二極管組成,主要將光波照進皮膚內部。
光電二極管和模擬前端:捕捉折射光,將模擬信號轉換成數(shù)字信號用于計算可實際應用的心率數(shù)據(jù)。
加速計:測量運動,與光信號結合,作為PPG算法的輸入。
算法:處理來自模擬前端和加速計的信號,然后疊加到PPG波形上,生成持續(xù)的運動容錯心率數(shù)據(jù)和其他生物計量數(shù)據(jù)。
光學心率傳感器測量領域:
呼吸率:人體運動與休息的呼吸率的數(shù)據(jù)輸出。
血氧水平:可測量血液中的氧氣濃度。
攝氧量:可測量人體可以攝入的氧氣量,有氧耐力指標。
心率變異率:血脈沖間隔時間,也稱R-R間期,可用作壓力水平和不同心臟問題的指標。
心效率:心腦血管健康和身體狀況指標,測量心臟每搏的做功功率。
血壓:通過PPG傳感器信號,測量血壓指標。
血液灌注:可跟蹤血流相對灌注率及血液灌注水平變化。
同時,光學心率傳感器也帶來了許多機遇和挑戰(zhàn),能否完善應用于光力學,能否正確的根據(jù)各部位的生理構造的不同而測量出中正確的結果,算法能否適應不同環(huán)境的影響等等,都需要一一探究驗證。
關鍵詞:光電傳感器
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