1 上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
3 苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
为实现卧床病员生命状态的无感实时监测, 设计了一种非接触式呼吸率与心率监测系统。首先, 根据心脏射血收缩过程的力学特性, 选择灵敏度高、稳定性好的压电陶瓷传感器采集心冲击力学信号。对信号进行去噪, 滤波放大等处理, 通过数字化采集得到心冲击图(Ballistocardiogram, BCG)。其次, 通过对心冲击图进行平滑滤波提取呼吸信号, 利用快速傅氏变换(FFT)获取呼吸信号频率。采用带通滤波器去除BCG信号的呼吸包络以及高频干扰, 获取BCG信号的单位时间J波波峰数, 推算出心率值。最后, 为验证系统的准确性与一致性, 与 BIOPAC采集的呼吸及心电图(Electrocardiogram, ECG)信号进行比对, 结果表明本系统呼吸误差率小于4.5%, 心率误差率小于9.7%。通过Bland-Altman分析, 表明监测系统的心率测算准确度与BIOPAC具有较好的一致性。
非接触式 心率检测 呼吸率检测 Bland-Altman分析 non-contact heart rate detection respiratory rate detection bland-altman analysis
