W pracy opisano metodę do detekcji charakterystycznych punktów w sygnale fotopletyzmograficznym (tzw. PPG), która bazuje na transformacie CWT. Na podstawie lokalizacji tych punktów obliczane są dla każdej ewolucji serca różne parametry, które przyjęto do opisu fali tętna obwodowego w palcu ręki. Przedstawiono przykładowe wyniki oceny zmienności parametrów wydzielonych z sygnału PPG zarejestrowanego podczas normalnego oddychania oraz testu zaciskania pięści stosowanego do stymulacji układu współczulnego.
EN
The paper describes a method for detecting characteristic points in a photoplethysmographic signal (the so-called PPG), which is based on the CWT transform. Based on the location of these points, different parameters are calculated for each evolution of the heart, which were applied to describe the peripheral pulse wave in the finger of the hand. The exemplary assessment results of the variability of parameters that were extracted from the PPG signal recorded during normal breathing and the fist clenching test used to stimulate the sympathetic system are presented.
W artykule opisano wirtualny przyrząd opracowany do oceny sztywności ścian dużych tętnic na podstawie analizy sygnału PPG reprezentującego falę tętna obwodowego. Na podstawie lokalizacji charakterystycznych punktów fali tętna są wyznaczane wartości parametrów stosowanych do oceny sztywności tętnic: CT, PPT, RI, SI, IWD. Do detekcji wcięcia dykrotycznego wykorzystano rozwinięcie falkowe uzyskane za pomocą CWT. Trend sygnału PPG wydzielono na podstawie dekompozycji sygnału wg algorytmu Mallata.
EN
Arterial stiffness is recognized as a major determinant of cardiovascular risk. The arterial pressure waveform contains valuable information indicative of both aortic and systemic arterial stiffness. This paper describes a virtual instrument for assessment of arterial stiffness by analyzing the peripheral pulse waveform. The developed software (in LabVIEW) consists of a program for data acquisition and a program for peripheral pulse wave analysis. To record a peripheral pulse wave at a finger, a transmission-type photoplethysmographic (PPG) sensor was used. The PPG sensor is sensitive to variations in the blood volume. The PPG signal was amplified, acquired using a data acquisition system, and stored. Digital signal processing was then performed. Firstly, a non-linear trend and noise were removed from the PPG signal using the DWT (Fig. 1). Then the characteristic points of the pulse wave were detected using a peak detector (Fig. 2). For identification of an invisible dicrotic notch the CWT was successfully employed (Fig. 4). All the detected peaks were verified using the refractory period as a criterion for false detection. Based on the location of the characteristic points of the pulse wave, several parameters including CT, PPT, SI, RI, IWD were calculated to quantify the arterial stiffness (Tab. 1). This study proposes a simple and effective non-invasive method for assessing arterial stiffness to identify individuals with cardiovascular risk earlier and treat them preventively.
W artykule przedstawiono metodę oceny sztywności naczyń tętniczych na podstawie analizy sygnału fotopletyzmograficznego (tzw. PPG) reprezentującego falę tętna obwodowego. Do rejestracji fali tętna zastosowano czujnik fotopletyzmograficzny (wariant prześwietleniowy) umieszczony na palcu. W pracy opisano algorytm opracowany do przetwarzania sygnału PPG, który umożliwia wyznaczenie parametrów przydatnych do oceny sztywności ścian tętnic. Omówiono także problemy detekcji charakterystycznych punktów fali tętna.
EN
Arterial stiffness is a well-known risk factor of cardiovascular dise-ase and a predictor of cardiovascular events. Recent studies have shown that the arterial pulse waveform provides a great deal of information on arterial stiffness. Vascular stiffness plays an important role in controlling the speed of aortic wave propagation. In young healthy subjects, the central aortic wave generated by left ventricular ejection is reflected from the periphery in diastole maintaining a normal coronary flow rate. When the wall stiffness of large arteries increases, the reflected wave appears earlier in the aorta, raising central aortic pressure during systole. In this paper the method for estimating arterial stiffness from the peripheral pulse waveform is described. Peripheral pulse waveforms were recorded at the finger using a transmission-type, photoplethysmographic sensor. Pho-toplethysmo-graphy is a non-invasive optical technique sensitive to variations in blood volume and perfusion in the tissue. Fig.1 shows a typical peripheral volume pulse wave shape represented by the AC component of the photoplethysmographic signal (the so-called PPG signal). The purpose of this study was to develop a simple and effective method for analysis of the PPG signal later used for extracting features for assessment of the arterial stiffness. The following parameters widely used to quantify the arterial stiffness were calculated (see Tab. 1): the crest time, the reflection index (RI), and the time between the systolic and diastolic peaks (related to the transit time of the pressure waves from the root of the aorta to the site of reflection and back). The crest time and the reflection index (RI) are related to the pulse wave velocity in large arteries. In this paper some problems of detection of the characteristic points from the PPG signal are also discussed.
W artykule zaprezentowano metodę wyznaczania czasu propagacji fali tętna obwodowego (ang. pulse transit time, PTT), zdefiniowanego jako przedział czasu mierzony od początku fazy skurczu serca do momentu pojawienia się tzw. ramienia wstępującego fali tętna. W metodzie tej wykorzystano sygnał fotopletyzmograficzny (PPG) reprezentujący falę tętna obwodowego oraz sygnał fonokardiograficzny (FKG), który umożliwia detekcję faz skurczu i rozkurczu w każdym cyklu pracy serca. W artykule podano także przykłady wykorzystania parametru PTT w diagnostyce medycznej.
EN
In the paper the method for determination of peripheral pulse wave transit time (PTT) (defined as the time delay between the onset of a pulse wave and the systolic period) is presented. This method is based on two signals: photoplethysmographic (PPG) and phonocardiographic (PCG). The PPG signal represents the peripheral pulse wave, while the PCG signal allows detection of the systolic and diastolic phase in each cardiac cycle. The examples of using PTT in medical diagnostics are also given.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.