作者单位
摘要
1 上海理工大学,上海市介入医疗器械工程研究中心,上海 200093
2 上海理工大学机械工程学院,上海 200093
基于图像的非接触式获取脉搏波的方法具有重要的临床实用价值。在正常情况下,人体颈动脉的搏动会引起颈部皮肤肉眼可见的微小振动,通过振动图像的获取及信号处理可以得到脉搏波。然而,临床中部分患者存在颈动脉搏动较为微弱的情况,此时需要有针对性的图像和信号处理方法。本课题组提出了在弱脉搏情况下获取脉搏波的方法,即:在近红外光源的照明环境中,用近红外相机连续拍摄颈部皮肤得到其振动的图像序列;然后从图像序列的感兴趣区域内得到原始信号,再用滤波和多区域主频增强方法对信号进行处理,最终得到期望的脉搏波信号。实验结果表明,所提方法获得的脉搏波周期状态稳定,并且保留了70%左右的潮波特征和50%以上的重搏波特征。本文所提方法可以在人体颈部微弱振动状态下获得保留细节的完整的脉搏波信号。
医用光学 颈动脉 弱脉搏 脉搏波 多区域主频增强 
中国激光
2023, 50(9): 0907101
作者单位
摘要
上海理工大学 上海市介入医疗器械工程研究中心, 上海 200093
脉搏波是表征人体生理状况的重要指标, 基于成像式的非接触式脉搏波检测技术在医疗健康领域具有重要的研究意义。鉴于目前非接触式获取脉搏波的方法存在波形细节丢失的缺点, 提出一种利用近红外光源照明, 多帧连续照相颈动脉搏动来获取脉搏波信号的方法。实验中, 在波长为850nm的光源照明环境下, 由工业级近红外相机远距离拍摄颈动脉搏动引起的表皮振动。选取感兴趣区域后提取到原始脉搏波信号, 进而利用极大重叠离散小波变化对信号进行滤波处理, 最终得到保留细节特征的脉搏波。对不同受试者的测量结果显示, 方法获得的波形可以观察到主波、潮波及重搏波等特征, 对于非接触式获取脉搏波具有重要的参考价值。
近红外 非接触 脉搏波 极大重叠离散小波变换 特征点 near-infrared non-contact pulse wave maximal overlapping discrete wavelet transform feature points 
光学技术
2022, 48(3): 317
葛子阳 1,2王彦 1,2,*赵慧 3金萍 1,2范保存 1,2
作者单位
摘要
1 安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室(安徽工业大学),安徽 马鞍山 243000
2 安徽工业大学 电气与信息工程学院,安徽 马鞍山 243000
3 山东华宁矿业集团有限公司,山东 泰安 271400
针对强电磁干扰环境下,压电、光电类脉搏波传感器易受干扰的缺点,提出一种柔性材料封装的光纤布拉格光栅脉搏波传感器,用于测量人体桡动脉脉搏信号。首先使用comsol有限元仿真软件,探究最优的封装厚度和光纤在基材中的位置。根据仿真结果,结合应变传递效果和传感器的灵活性,优化选择传感器厚度为5 mm,光纤封装在距离基体下表面1 mm处。以此制作了柔性光纤布拉格光栅脉搏波传感器,对十名测试者的人体桡动脉脉搏进行采集,采用改进的阈值小波方法去噪,去噪后的信号能很好的保留脉搏波信号的特征点,信噪比均达到了40以上,且峰值点、潮波点和重搏波点识别率分别达到100%,100%和90%。本文设计的柔性基体FBG脉搏波传感器能有效获取及识别脉搏波信号,为进一步的应用提供了理论基础及应用支撑。
光纤布拉格光栅 应变传递 脉搏波 小波去噪 Fibre Bragg grating Strain transfer Pulse wave Wavelet denoising 
光子学报
2021, 50(12): 1206002
郭盟 1董新明 2韩广 1,3王慧泉 1,3[ ... ]赵喆 3,*
作者单位
摘要
1 天津工业大学 生命科学学院,天津 300387
2 天津康复疗养中心,天津 300191
3 天津市光电检测技术重点实验室,天津 300387
4 爱科维申科技(天津)有限公司,天津 300308
孵化的蛋胚是生产禽流感疫苗的载体,蛋胚的活性检测是疫苗生产中的关键环节,通过光电容积脉搏法检测蛋胚活性是提高蛋胚活性检测准确率的关键。为了提高蛋胚活性检测效率和检测准确率,采用滑动功率谱方法(PSD)将蛋胚脉搏波可视化,基于卷积神经网络对蛋胚活性进行精准分类。实验结果显示,采用卷积神经网络对单个蛋胚信号的计算时间仅为12.6 ms,与人工检测方法相比,检测效率提高近200倍。可视化后的蛋胚脉搏波的卷积神经网络分类准确率可达94.14%,其中活胚、死胚和弱胚的真阳率分别为99.74%、93.73%、84.39%。基于卷积神经网络的蛋胚活性分类模型,可在大规模生产中精准地辨识蛋胚活性,对疫苗生产过程具有重要的应用价值。
蛋胚 光电容积脉搏波 卷积神经网络 滑动功率谱 egg embryo photoplethysmographic pulse wave convolutional neural network sliding power spectrum 
应用光学
2021, 42(2): 268
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
为了能够更加清楚地了解一种可以连续测量的非接触式血压检测方法,介绍了基于脉搏波传导时间的能够在不接触身体的情况下完成的血压测量方法。详细叙述了采用脉搏波进行血压测量的发展史和两种不同的测量脉搏波传导时间的方法,以及基于两种测量方法的特征点提取和建模分析、血压计算方法等,并比较两种方法的优缺点。最后对采用脉搏波测量更多的生理参数进行了展望。
脉搏波传导时间 脉搏波波速 特征参数 动脉血压测量 pulse wave transit time pulse wave velocity characteristic parameter arterial blood pressure measurement 
光学仪器
2020, 42(1): 88
作者单位
摘要
安徽工业大学 电气与信息工程学院,安徽马鞍山243000
基于脉搏波特征的形成机理和分布特点,对采用PDMS封装的光纤光栅柔性传感器检测的人体手腕脉搏波信号,针对脉搏波最常出现的特征点明显、隐蔽和部分明显四种类型,提出基于时域微分周期比的脉搏波信号特征提取方法.采用各特征点在脉搏波时域微分信号中的相对位置及比例关系作为特征参数,实现了从脉搏波检测到特征点提取的综合算法.结果表明,对采集的4 050份实验数据,该算法能够全部准确识别起点与波峰的特征点,在静息状态下,潮波de点的识别准确率为98.28%和97.25%,重搏波fg点的识别准确率为98.14%和99.19%;在运动状态下,潮波de的识别准确率分别为94.23%和90.77%,重搏波fg识别准确率分别为91.93%和95.38%.
PDMS封装 光纤光栅 脉搏波 微分信号 特征提取 Silica gel package Fiber grating Pulse wave Differential signal Feature extraction 
光子学报
2020, 49(12): 51
作者单位
摘要
上海理工大学 医疗器械与食品学院, 上海 200093
脉搏是反映人体生理健康状况的重要生理现象,心率作为重要的人体健康参数,临床上与许多疾病有着密切的关系。人体手指末端含有丰富的小动脉和丰富的生理信息,结合在临床医学应用中发展很快的光电检测技术,提取出指尖脉搏波信息,然后通过一系列优化算法从指尖脉搏波信息中获得较为准确的心率值。
光电检测 透射 脉搏波 心率 photoelectric detection transmit pulse wave heart rate 
光学仪器
2018, 40(6): 86
王丽清 1,2,*苗长云 1,2张诚 1,2
作者单位
摘要
1 天津工业大学电子与信息工程学院, 天津 300387
2 天津市光电检测技术与系统重点实验室, 天津 300387
提出了一种基于微结构法布里-珀罗干涉仪(MS-FPI)的光纤光栅(FBG)脉搏波解调方法。所提出的MS-FPI由单模光纤和光子晶体光纤(PCF)熔接而成, 通过特殊的工艺在熔接端面形成微气泡构成布里-珀罗(F-P)腔, 其尺寸约为48 μm。该MS-FPI经再涂覆后具有较好的机械强度, 可作为纱线织入织物。其干涉谱在弯曲直径4 cm范围内, 基本保持不变, 且具有极低的温度灵敏度, 适合作为解调滤波器。对该波长解调方法进行理论分析和实验研究,结果表明,所设计的解调系统在FBG脉搏波范围内可实现线性解调, 具有较好的测量重复性, 解调灵敏度约为43 mV/pm; 所解调出的脉搏波与商用解调仪的结果一致, 通过与光电容积脉搏波的对比, 证明了所设计系统解调脉搏波的正确性。
测量 光纤传感 脉搏波解调 微结构法布里-珀罗干涉仪 光纤光栅 光纤传感织物 
中国激光
2017, 44(10): 1004002
作者单位
摘要
吉林大学仪器科学与电气工程学院, 吉林 长春 130061
肝储备功能参数是评估肝脏代谢作用是否正常的关键指标, 也是判断切除肝叶手术能否进行的重要依据。 当前临床上获取肝储备功能参数是通过脉搏色素分光光度法测量吲哚菁绿色素浓度实现的, 但是该方法需要假设血氧值为100%, 这将导致肝储备功能参数的计算值存在一定误差。 针对这一问题, 提出了一种抗血氧波动干扰的肝储备功能参数测量方法, 以修正的朗伯-比尔定律为理论基础, 实现了对脉搏色素分光光度法测量的吲哚菁绿色素浓度的修正。 在人体注入吲哚菁绿后, 利用自制的数据采集单元在指端皮肤处同步采集805和940 nm的双波长透射信号, 以及730, 805和890 nm的三波长反射信号, 将收集到的五组数据依次上传至计算机, 利用接收到的数据和人体注射色素前的血氧值绘制出吲哚菁绿色素的浓度曲线, 并计算其特征参数, 根据浓度曲线的特征参数计算出肝储备功能参数。 以有效肝脏血流量为例, 将所提出的方法和脉搏色素分光光度法的测量结果分别跟目前测量有效肝脏血流量最准确的电磁流量计法的测量结果相比较, 测量误差得到了明显的改善。 实验结果表明, 该方法提高了肝储备功能参数测量的精确度, 为临床提供了一种更加准确的肝储备功能参数检测方法。
吲哚菁绿 脉搏波 肝储备功能 脉搏色素分光光度法 Indocyanine green(ICG) Pulse wave Hepatic functional reserves Pulse dye spectrophotometry 
光谱学与光谱分析
2015, 35(6): 1664
作者单位
摘要
1 吉林大学仪器科学与电气工程学院, 吉林 长春 130061
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 吉林大学第一医院, 吉林 长春 130021
针对当前临床上心输出量参数检测技术存在的有创伤、 操作复杂和患者易受感染而死亡的问题, 研究了一种基于近红外光谱原理, 动态测量和分析作为指示剂的吲哚氰绿色素在患者动脉血液中的浓度变化情况, 从而根据其特征参数实现心输出量连续测量的无创检测方法。 将吲哚氰绿色素经肘静脉注入患者体内后, 光电脉搏色素谱测量装置作为下位机, 连续、 同步采集和记录其指端处的805和940 nm两个特征波长点的脉搏波信号, 并将数据上传至上位计算机, 由后者绘制色素稀释和排泄的浓度衰减曲线, 以及计算平均循环时间等关键参数, 最后推导出心输出量的数值。 将该方法与作为“金标准”的热稀释法的测量结果相比较, 其最大相对误差为9.76%, 而平均相对误差为4.39%。 该试验结果表明, 所提出的方法为临床上的心输出量检测, 提供了一种操作简便、 无创和连续测量的解决方案。
色素谱 吲哚氰绿 脉搏波 平均循环时间 心输出量 Dye densitometry Indocyanine green Pulse wave Mean transmission time Cardiac output 
光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3175

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