基于近紅外光譜的人體末梢低頻振蕩信號傳播特性研究.pdf

1、低頻振蕩信號(0.01~0.15Hz)為血液動力學(xué)參數(shù)中自發(fā)的緩慢變化，可在近紅外光譜研究中測量的氧合與還原血紅蛋白濃度信號和功能性磁共振成像研究中觀察到。低頻振蕩信號隨血液傳播并且獨立于心跳和呼吸信號，可用于循環(huán)功能障礙的監(jiān)測。但是低頻振蕩信號如何在人體內(nèi)傳播，尤其是如何在人體末梢區(qū)域傳播仍然是不確定的，針對該難題。該文對人體末梢低頻振蕩信號的傳播特性進行深入研究。
　　首先，為了采集人體末梢低頻振蕩信號，研究了多通道近紅外光譜

2、動脈氧檢測系統(tǒng)。研究該系統(tǒng)的工作原理，使用該系統(tǒng)采集人體近紅外光譜信號。依據(jù)Beer-Lambert定律將近紅外光譜信號轉(zhuǎn)換成人體血紅蛋白濃度信號。采用低頻帶通濾波技術(shù)完成低頻振蕩信號的提取。分別在靜息狀態(tài)下和被動抬腿狀態(tài)下采集被測試者耳垂、手指、腳趾處近紅外光譜信號。
　　其次，為了確定低頻振蕩信號的傳播方式，研究了靜息狀態(tài)下低頻振蕩信號的傳播特性。采用了互相關(guān)時延估計方法，分別估計對稱位置(手指與手指、腳趾與腳趾、耳垂與耳垂)

3、處和非對稱位置處(手指、腳趾和耳垂之間)低頻振蕩信號的時間延遲和最大互相關(guān)系數(shù)。根據(jù)各個末梢區(qū)域之間的時間延遲狀況，估計低頻振蕩信號傳播到人體不同末梢區(qū)域的時間先后順序。
　　最后，針對被動壓力波能否傳播到人體的各個末梢區(qū)域的問題，研究了被動抬腿狀態(tài)下低頻振蕩信號傳播特性。使用功率譜密度函數(shù)處理低頻振蕩信號，統(tǒng)計被動壓力波在人體各個末梢區(qū)域出現(xiàn)的結(jié)果。研究被動壓力波對系統(tǒng)低頻振蕩信號傳播的影響，需使用最大互相關(guān)時延估計，計算人體對