دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

صفحه اصلی / نخستین همایش هوش مصنوعی و پژوهش های نوظهور: همگرایی انسان و سیستم های هوشمند

تحلیل سیگنال PPG غیرکاشتنی روی مچ دست برای پایش سلامت قلب و تشخیص استرس با استفاده از پردازش سیگنال زیستی و هوش مصنوعی

نویسندگان :

محمد توکلیان راد¹ حسن قلمی باویل علیایی²

1- کیش 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

کلمات کلیدی :

هوش مصنوعی در پزشکی،پردازش سیگنال زیستی (BSP)،تحلیل آنتروپی و انرژی،استرس و پایش غیرکاشتنی

چکیده :

در این مقاله، یک مدل شبیه‌سازی‌شده از سیگنال PPG غیرکاشتنی برای نصب روی مچ دست طراحی و تحلیل گردید. هدف از این مطالعه، بررسی قابلیت‌های پردازش سیگنال زیستی (BSP) در استخراج ویژگی‌های فیزیولوژیکی همچون نرخ ضربان قلب (HR)، تنوع فواصل بین ضربان‌ها (HRV)، آنتروپی و انرژی سیگنال برای پایش سلامت قلب و تشخیص استرس می‌باشد.ا بتدا سیگنال مصنوعی PPG تولید شد و با استفاده از فیلتر Bandpass در بازه 0.5–5Hz پیش‌پردازش گردید. سپس قله‌های سیگنال برای محاسبه HR و فواصل RR استخراج شدند. مقادیر به‌دست‌آمده شامل HR ≈ 72 bpm، SDNN = 0.0075s، RMSSD = 0.0138s، آنتروپی 3.22 و انرژی 240.88 بودند که همگی نشان‌دهنده عملکرد نرمال و قابل اعتماد سیستم قلبی–عصبی می‌باشند. نتایج نشان می‌دهد که حتی در شرایط بدون سنسور فیزیکی، می‌توان با BSP و تحلیل سیگنال‌های مصنوعی، اطلاعات بالینی قابل اعتمادی استخراج کرد. این یافته‌ها می‌توانند مبنایی برای توسعه سیستم‌های پوشیدنی هوشمند در حوزه سلامت دیجیتال باشند