基于多波长无创血红蛋白检测系统研究

作者：艾海明; 彭福来; 刘洪运; 王国静; 胡敏露; 王卫东^*

来源：航天医学与医学工程, 2019, 32(06): 508-516.

DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2019.06.007

• 血红蛋白浓度
• 光电容积脉搏波描记法
• 后向反馈人工神经网络
• 朗伯比尔定律

目的研究开发一种便携式无创血红蛋白检测系统,实现人体总血红蛋白浓度的连续、实时监测。方法系统采用8个波长发光二极管(LED)作为光电容积脉搏波描记法(PPG)信号光源,联合约束独立成分分析和自适应滤波新方法消除PPG源信号的运动伪迹,应用主成分分析(PCA)和后向反馈人工神经网络(BP-ANN)相结合的新方法对PPG信号特征进行提取并利用十折交叉验证方法建立血红蛋白浓度的预测模型,无创系统样机和传统有创血液分析仪同步检测106例志愿者血红蛋白浓度。结果无创检测结果(SpHbBP)和传统有创检测结果(LabtHb)的均方根误差为1.02g/dL,相关系数为0.73(P<0.001);Bland-Altman图显示SpHbBP与LabtHb平均偏倚绝对值为0.05g/dL,99.1%(105/106)的点在95%一致性界限内。结论基于8波长PPG信号实现了无创血红蛋白检测系统研制,系统与临床有创血红蛋白浓度检测结果具有较好的一致性。

• 单位
  中国人民解放军总医院; 北京开放大学