تخمین نرخ تنفس از سیگنال پالس اکسیمتر افراد مبتلا به بیماری خواب بررسی و مقایسه روش های مختلف
تخمین نرخ تنفس از سیگنال پالس اکسیمتر افراد مبتلا به بیماری خواب بررسی و مقایسه روش های مختلف
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 98
تخمین نرخ تنفس از سیگنال پالس اکسیمتر افراد مبتلا به بیماری خواب بررسی و مقایسه روش های مختلف
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 98 صفحه
چکیده
پالس اکسیمتری یک روش غیرتهاجمی و نسبتا ارزان برای مانیتور کردن هموگلوبین اکسیژن دار در خون است، که بر اساس جذب نور متفاوت هموگلوبین اکسیژن دار و بدون اکسیژن کار می کند و اندازه گیری دقیق ضربان قلب و اکسیژن اشباع در خون را ممکن می سازد.به شکل موج حاصل از دستگاه پالس اکسیمتر فوتوپلتیسموگرام گفته می شود. نشان داده شده است که این سیگنال علاوه بر نرخ ضربان قلب شامل اطلاعاتی در مورد نرخ تنفس نیز می باشد. دلیل این موضوع، مدولاسیون دامنه و فرکانسی است که سیستم تنفسی بر سیگنال فوتوپلتیسموگرام ایجاد می کند.اندازه گیری نرخ تنفس در بسیاری از بیماری ها از جمله بیماری وقفه تنفسی در خواب اهمیت دارد. به همین دلیل تلاش بسیاری برای تخمین آن از سیگنال فوتوپلتیسموگرام و سیگنال قلب انجام شده است. در بیماری وقفه تنفسی در خواب، تنفس فرد در خواب، برای مدت زمان مشخصی قطع می¬شود، طبق تعریف اگر تحرکات تنفسی برای مدت حداقل ۱۰ ثانیه به کمتر از ۵ درصد مقادیر فیزیولوژیکی خود برسد وقفه تنفسی رخ داده است. در این پایان نامه، روش های مختلف تخمین فرکانس تنفس از سیگنال فوتوپلتیسموگرام افراد مبتلا به بیماری وقفه تنفسی در خواب، مقایسه خواهد شد. همچنین روش جدیدی با استفاده از ویولت و مدل سازی خودبازگشتی ارائه می شود. هدف از استخراج نرخ تنفس به این روش کاهش تعداد سنسورهای متصل به بدن بیمار است. علاوه بر این پالس اکسیمتر ساده عمل می کند و باعث ناراحتی بیمار نمی¬شود.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
۱-مقدمه… 2
۱-۱-تعریف وقفه تنفسی در خواب 2
۱-۲-دستگاه پالس اکسیمتر 4
۱-۳-ضرورت اندازه گیری نرخ تنفس 5
۱-۴-روش های اندازه گیری متغیرهای تنفسی 5
۱-۵-استفاده از سیگنال PPG برای تخمین نرخ تنفس 6
۱-۵-۱- تعریف سیگنال فوتوپلتیسموگرام 6
۱-۵-۲- رابطه سیگنال PPG و سیستم تنفسی 7
۱-۶-تعریف مسئله 8
۱-۷-نگاهی به فصول پایان نامه 9
۲-پیشینه و مبانی نظری تحقیق 12
۲-۱- تاریخچه استفاده از سیگنال PPG به منظور استخراج اطلاعات تنفسی 12
۲-۲- روش های پردازش سیگنال PPG 14
۲-۲-۱-آنالیز ویولت 15
۲-۲-۲-مدلسازی خود برگشتی 20
۲-۲-۳-کرتوسیس 22
۲-۳-روش های مختلف استخراج اطلاعات تنفسی از سیگنال PPG 23
۲-۳-۱-جمع آوری داده 23
۲-۳-۲-روش های حذف نویز حرکتی از سیگنال PPG 24
۲-۳-۳-الگوریتم کاهش نویز حرکتی با استفاده ازتبدیل ویولت 24
۲-۴- روش های موجود برای استخراج اطلاعات تنفسی از سیگنال PPG 29
۲-۴-۱-آنالیز مؤلفه های اصلی چند مقیاسی بهبود یافته 29
۲-۴-۲-الگوریتم خودبازگشتی 34
۲-۴-۳-الگوریتم Secondary wavelet feature decoupling 37
۲-۴-۴-الگوریتم Fix frequency complex demodulation 43
۲-۴-۵-الگوریتم دیجیتال فیلترینگ 46
۲-۴-۶-الگوریتم empirical mode decomposition 48
۳-روش انجام پژوهش 53
۳-۱-جمع آوری داده از بیماران مبتلا به آپنه تنفسی در خواب 53
۳-۱-۱-پلیسمنوگرافی 53
۳-۱-۲-دستگاه پلیسمنوگرافی 54
۳-۲-روش پیشنهادی برای تخمین نرخ تنفس از سیگنال PPG افراد مبتلا به بیماری آپنه خواب 55
۳-۲-۱-پیش پردازش و حذف نویز 56
۳-۲-۲-استخراج نرخ تنفس از سیگنال PPG بازسازی شده با استفاده از مدل AR 60
۴-آزمایش ها و نتایج 64
۴-۱-نتایج حاصل از پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی داده های واقعی 64
۵-نتیجه گیری و پیشنهادات 68
۵-۱-نتیجه گیری 68
۵-۲-پیشنهادات آینده 69
۶٫فهرست منابع 70
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.