脈搏圖像化檢測(cè)方法對(duì)精神疲勞狀態(tài)的識(shí)別.pdf

1、疲勞是指機(jī)體在一定環(huán)境條件下，由于過(guò)于長(zhǎng)時(shí)間或過(guò)度緊張的體力或腦力勞動(dòng)引起的勞動(dòng)效率趨向下降的狀態(tài)。精神疲勞是多種病癥的起源。人的大腦長(zhǎng)期和過(guò)重的超負(fù)荷運(yùn)行，長(zhǎng)期處于疲勞狀態(tài)下，會(huì)降低或損害生理功能，引發(fā)各種疾病，導(dǎo)致免疫機(jī)能的下降、內(nèi)分泌失調(diào)等，這樣感冒、心血管病、糖尿病等免疫系統(tǒng)疾病就會(huì)趁虛而入。因此，防止疲勞是杜絕各種疾病入侵的關(guān)鍵。由于疲勞狀態(tài)通常并不伴有明顯的病理表現(xiàn)，因而在臨床醫(yī)學(xué)檢查中難以發(fā)現(xiàn)和評(píng)判。 脈搏信號(hào)包含

2、著豐富的人體生理信息，它反映了身體各子系統(tǒng)的生理狀態(tài)和病理變化。通過(guò)對(duì)脈搏觸覺(jué)信息的分析處理有望獲取反映人體健康狀態(tài)的特征指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)精神疲勞的診斷與程度分級(jí)。該研究對(duì)于中醫(yī)脈診客觀化、疾病預(yù)防控制、家庭保健，以及避免疲勞駕駛防止事故發(fā)生均具有重要而積極的意義。 本文在綜述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析了中醫(yī)脈象研究的工作流程和工作方法。采用脈搏圖像化檢測(cè)裝置采集脈搏圖像數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)的精神疲勞實(shí)驗(yàn)中，組織了30位受試者做三位

3、數(shù)組的加減運(yùn)算，在無(wú)人干擾的環(huán)境下持續(xù)做三個(gè)小時(shí)的運(yùn)算，以期受試者能夠達(dá)到精神疲勞的狀態(tài)，然后采集志愿者精神疲勞前后的脈搏動(dòng)態(tài)圖像并對(duì)脈搏視頻圖像進(jìn)行相關(guān)分析從而提取脈搏信號(hào)，然后對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行低通濾波，實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的消噪和去基線漂移。并且根據(jù)脈象信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理、性質(zhì)，提取出其中與人體生理和病理變化密切相關(guān)的特征參量，其中包括功率譜峰值、功率譜峰值頻率、功率譜重心、功率譜重心頻率、譜能比、倒譜零分量、第一倒譜諧波的幅值與倒譜零分量之比、

4、0-20Hz以內(nèi)脈搏信號(hào)的四組小波包分解能量特征向量。其次應(yīng)用現(xiàn)代譜估計(jì)方法中的參數(shù)譜估計(jì)對(duì)兩類(lèi)脈搏信號(hào)的AR參數(shù)譜最大值對(duì)精神疲勞前后狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，分類(lèi)正確率達(dá)到90％。 經(jīng)對(duì)60個(gè)樣本(精神疲勞前后各30組)的LDA分類(lèi)識(shí)別檢驗(yàn)，平均正確率達(dá)到81.7％。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)神疲勞前后兩種脈象進(jìn)行識(shí)別的確率平均達(dá)到95％。結(jié)果表明：通過(guò)脈搏圖像化檢測(cè)裝置采集得到的脈搏圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)算法處理得出脈搏信號(hào)，運(yùn)用智能信號(hào)處理和現(xiàn)代