針對人體呼吸信號檢測的重要性,基于Cole-Cole生物阻抗模型,研制了一種可穿戴的呼吸信號檢測裝置。以Cole-Cole生物阻抗理論為基礎,分析了人體在不同頻率電信號下的阻抗特性。基于比例測量法設計了高信噪比的呼吸信號采集與調理電路。利用離散傅立葉變換(DFT)和動態差分閾值峰值檢測技術從獲得的數據中提取呼吸波形與呼吸率數值。通過實驗驗證了系統的有效性。測試結果表明,本系統可以準確檢測呼吸波形,呼吸波形峰值點檢測準確率在98%以上,可以滿足實際呼吸檢測需要。
本文研究隨行(穿戴式)生理參數監測系統在不同運動強度下的心肺生理參數測量的準確性。使用隨行生理參數監測系統 SensEcho 與心肺功能測試系統 METALYZER 3B 型(CORTEX)同步采集 28 名健康志愿者(17 名男性和 11 名女性)在站立、躺下、Bruce 跑臺運動等多種運動狀態下的心肺生理參數,利用 Bland-Altman 分析、相關性分析等方法,從群體和個體角度對比分析兩類設備測量得到的心率和呼吸率參數。群體分析結果顯示,兩種設備采集的心率、呼吸率數據箱圖高度一致,心率差值為(?0.407 ± 3.380)次/分,呼吸率差值為(?0.560 ± 7.047)次/分,差異很小,受試者各階段心率、呼吸率 Bland-Altman 圖顯示 mean ± 2SD 之間所占比例分別為 96.86%、95.29%,均大于 95%;個體分析結果顯示,全過程心率和呼吸率數據的相關系數均大于 0.9。本研究表明在多種運動狀態下,隨行生理參數監測系統 SensEcho 能夠準確測量人體心率和呼吸率等關鍵心肺生理參數,在各種強度的運動狀態下都能保持很好的穩定性,能夠滿足運動狀態下的連續生理信號采集和分析應用。