PPG研究中暑的算法记录

ECG研究连续心率是HRV,PPG研究连续心率是PRV。但是在静态和睡眠中,PRV应该是可以替代HRV。但是在动态中HRV可能受运动伪影

PRV的一些指标:时域、频域、非线性三个维度进行分析

1、时域指标:

指标名称 英文全称 简要说明 主要生理意义
AVNN Average of NN intervals 心跳间期的平均值,反映平均心率水平 总体心率水平
SDNN Standard deviation of NN intervals 心跳间期的标准差,总体变异性指标 反映交感和副交感神经的总张力
RMSSD Root mean square of successive differences 相邻心跳间期差值的均方根 重点反映副交感神经(迷走神经)的活性
pNN50 Percentage of NN50 相邻心跳间期差值超过50毫秒的比例 重点反映副交感神经(迷走神经)的活性
SDSD Standard deviation of successive differences 相邻心跳间期差值的标准差 与RMSSD高度相关,同样反映快速变化的副交感神经调节

简单来说,SDNN代表总量的指标,而RMSSD和pNN50则是代表副交感神经活动的核心指标。

2、频域指标:

指标 频段范围 (Hz) 生理意义
VLF (极低频能量) 0.0033 - 0.04 Hz 生理意义尚不完全明确,可能与体温调节、肾素-血管紧张素系统活动等有关
LF (低频能量) 0.04 - 0.15 Hz 反映交感和副交感神经的共同调节,常用作交感神经活动的指标
HF (高频能量) 0.15 - 0.40 Hz 反映副交感神经(迷走神经)的活性,与RMSSD高度相关
TP (总功率) ≤ 0.4 Hz 总体变异性指标,相当于时域的SDNN

比值与比例

指标 说明 生理意义
LF/HF LF与HF的比值 代表交感和副交感神经的平衡关系
nLF / nHF 归一化的LF或HF功率 更清晰地反映单一分支在总功率中的占比

3、非线性指标:

这个维度通过复杂度、分形、熵等概念,来考察心脏节律隐藏的规律性。

1、庞加莱图 (Poincaré Plot)

  • SD1: 衡量RR间期序列的短期变异性,主要反映副交感神经张力

  • SD2: 衡量RR间期序列的长期变异性,反映更广泛的自主神经调节

  • SD1/SD2: SD1与SD2的比值,反映交感-副交感神经的相互作用

  • S: 椭圆面积,代表整体变异性

2、熵与复杂度分析

  • SampEn (样本熵): 衡量时间序列的复杂性或不规则性

  • ApEn (近似熵): 同样用于测量序列的复杂性和规律性

  • MSE (多尺度熵): 在不同时间尺度上评估信号的复杂性

  • BSE / SSE: 分别是基本尺度熵和符号序列熵,同样是评估心率趋势复杂度的方法

3、分形与长程相关性分析

  • DFA (去趋势波动分析): 揭示信号在长时间内是否具有自相似性或分形特性

  • α1 (短时标度指数): DFA的核心参数,反映信号短期内的相关性

中暑:

比如在2026年的一项研究中,研究人员成功使用基于朴素贝叶斯 (Naive Bayes) 分类器的PRV特征模型,预测热应激事件的准确率高达94.58% 。研究同时发现,热应激状态下,反映副交感神经活动的PRV指标会显著降低

相关推荐
I_belong_to_jesus20 分钟前
C++关于分支预测的优化1
开发语言·c++·算法
Code_Solitude7 小时前
C语言动态内存 + 柔性数组 + 数组名退化
c语言·算法·柔性数组
上海潭龙东海科技有限公司7 小时前
客运站管控之动态孪生技术方案(新增一屏管控模块
数据仓库·人工智能·算法·重构·动态规划
YLCHUP10 小时前
【思维&图论建模】题解:债权(debt)_图论_建模_思路转化_思维题目_C++算法竞赛
c++·笔记·算法·数学建模·贪心算法·深度优先·图论
思麟呀10 小时前
背包DP(01背包+完全背包)
c++·算法
笑容掩饰我的失落11 小时前
区块链从小白到精通(七):Solidity 语法精讲——数据类型、函数、修饰器与事件
算法·区块链·php·智能合约·哈希算法
Pniubi12 小时前
力扣24. 两两交换链表中的节点(递归)
算法·leetcode·链表
꧁细听勿语情꧂13 小时前
直接选择排序,堆排序,冒泡排序,递归快速排序、hoare版本、挖坑法、lomuto前后指针,非递归快速排序
c语言·开发语言·数据结构·算法
俊俊几年的13 小时前
动态规划(Dynamic Programming)详解:从入门到 LeetCode Hot 100
linux·c++·算法·leetcode·嵌入式·动态规划·c