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ECG心電訊號與PPG光體積訊號驗證測試

來源:上海力孚同科技有限公司   2023年12月20日 16:43  

呼吸頻率的定義為在靜止狀態下測量一個人每分鐘的呼吸次數,在臨床診斷上,呼吸頻率被廣泛用來評估生理狀態的信息指標,尤其用于睡眠及壓力分析。由于現在穿戴式量測生理訊號的裝置日漸普及,也使得ECG心電訊號或PPG光體積訊號較為容易取得。目前不少穿戴式產品制造商開始發展從ECG或PPG訊號中提取呼吸訊號成分,由ECG訊號中分析出呼吸頻率的方法為EDR (ECG-derived Respiration),而由PPG訊號中分析出呼吸頻率的方法為PDR (PPG-derived Respiration),兩種方法的共同優點為非主動式量測、訊號取得便利、安全且沒有危險性。

 

EDR及PDR分析方法介紹

目前EDR (ECG-derived Respiration) 的分析主要是利用三種呼吸造成ECG的變化來偵測呼吸率。第一個是因為呼吸導致心軸變位,最后造成ECG的振幅變化(AM: Amplitude Modulation)。第二個是呼吸造成心跳改變(FM: Frequency Modulation)。第三個是呼吸造成肋骨及橫隔膜的肌肉變動產生的肌電訊號(EMG)影響ECG的基線變化 (BM: Baseline Modulation)。


而PDR (PPG-derived Respiration) 的分析方法也是利用三種呼吸造成PPG的變化來偵測呼吸率。第一個是因為呼吸導致心臟的容積量變化,最后造成PPG 的振幅變化(AM)。第二個是呼吸造成心跳改變(FM)。第三個是呼吸造成胸腔壓力變化造成靜脈回血改變而影響到PPG的基線變化(BM)。


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