利用ppg分析自然心律变异analysisnaturalheart-先进工程学刊.pdfVIP

先進工程學刊第五卷 第三期 235 Journal of Advanced Engineering Vol. 5, No. 3, pp. 235-243 / July 2010 利用 PPG 分析自然心律變異 Analysis Natural Heart Rate Variability Using Photoplethysmography * 張肇峰 莊育瑋 林俊昇 廖俊凱 徐良育 胡威志 * Chao-Feng Chang, Yu-Wei Chuang, Chun-Sheng Lin, Chun-Kai Liao, Liang-Yu Shyu, Wei-Chih Hu 摘要 心率變異度的高低可以反應一個人的自律，神經是否失調，心臟功能的健康， 而低變異度代表著高心臟病危險性。然而一般在以ECG量測心律時，受測者會在 有意識到要被量測的心理壓力及量測電極所造成的生理不適狀態下，而無法量測 到受測者自然狀況下的心律變異。為了消除這些因素本研究發展出ㄧ個不會使受 測者意識到被量測的裝置，耳戴式 PPG量測裝置，來測量心律變異，以取得受測 者自然的心律變異。本研究設計四種狀態，分別為無聽音樂 ECG 、無聽音樂PPG 、 有聽音樂 ECG和有聽音樂 PPG 這四種類型，利用 T-TEST 分析四種類型的 HRV 參數，證明音樂和不同的量測方式對使用者是有影響的，並把每種類型的時頻域 頻譜做成圖像以影像處理之方法利用自相關分析，做交叉比對，分析統計量測心 電圖與量測 PPG 方式之差異，辯證於耳機內裝設 PPG量測系統，在受測者聆聽 音樂時不自覺之狀況下使用 PPG量測方式，可較 ECG 快達到心律變異的穩定也 就是較為放鬆，且取得長期的自然心率變異資訊，以驗證本研究所設計之裝置在 生理功能量測及心跳監測上較優於ECG 裝置的量測。 關鍵詞 ：心電圖，光體積變化描記圖，心律變異度 Abstract This innovation is related to measuring the heart rate under unawareness of subject to extract the true nature heart rate variability. The heart rate variability (HRV) is an important index that could be used for long term monitor of cardiac function. The low variability of heart rate indicates that the cardiac rhythm could not be regulated by autonomic nerve system.