光學(xué)心率傳感器的基本工作原理

2022年05月06日 18:41:26人氣：819來源：廣州勒夫邁智能科技有限公司

　　首先，我們先了解下什么叫做PPG，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中，PPG(photoplethysmograph)即利用光電容積描記技術(shù)進行人體運動心率的檢測，是紅外無損檢測技術(shù)的一種。它是利用光電傳感器檢測經(jīng)過人體血液和組織吸收后的反射光強度的不同，記錄出血管容積在心動周期內(nèi)的變化，從而得出脈搏波形心率。

　　那么，光學(xué)心率傳感器是什么，光學(xué)心率傳感器的工作原理是當血脈搏率或血容積發(fā)生變化時，進入人體的光會發(fā)生可預(yù)見的散射，這就是PPG的將光照進皮膚并測量因血液流動而產(chǎn)生光散射的方法。

　　光學(xué)心率傳感器的組成，主要由四個技術(shù)元件來測量心率：

　　光發(fā)射器：由兩個或以上的發(fā)光二極管組成，主要將光波照進皮膚內(nèi)部。

　　光電二極管和模擬前端：捕捉折射光，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于計算可實際應(yīng)用的心率數(shù)據(jù)。

　　加速計：測量運動，與光信號結(jié)合，作為PPG算法的輸入。

　　算法：處理來自模擬前端和加速計的信號，然后疊加到PPG波形上，生成持續(xù)的運動容錯心率數(shù)據(jù)和其他生物計量數(shù)據(jù)。

　　光學(xué)心率傳感器測量領(lǐng)域：

　　呼吸率：人體運動與休息的呼吸率的數(shù)據(jù)輸出。

　　血氧水平：可測量血液中的氧氣濃度。

　　攝氧量：可測量人體可以攝入的氧氣量，有氧耐力指標。

　　心率變異率：血脈沖間隔時間，也稱R-R間期，可用作壓力水平和不同心臟問題的指標。

　　心效率：心腦血管健康和身體狀況指標，測量心臟每搏的做功功率。

　　血壓：通過PPG傳感器信號，測量血壓指標。

　　血液灌注：可跟蹤血流相對灌注率及血液灌注水平變化。

　　同時，光學(xué)心率傳感器也帶來了許多機遇和挑戰(zhàn)，能否完善應(yīng)用于光力學(xué)，能否正確的根據(jù)各部位的生理構(gòu)造的不同而測量出中正確的結(jié)果，算法能否適應(yīng)不同環(huán)境的影響等等，都需要一一探究驗證。

關(guān)鍵詞：光電傳感器

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