21014

۲۱۰۱۴

تعيين غير تهاجمي درصد هموگلوبين خون با استفاده از سيگنال فوتوپلتيسموگرافي تصويري به كمك گوشي هوشمند

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

۹۷-۹۸

۱۳۹۸/۴/۲۴

دكتر برهان بيگ زاده

مكانيك

بيماري آنمي يا كم خوني يكي از بيماري¬هاي شايع در بين افراد به خصوص در بين زنان شناخته مي¬شود كه ناشي از كم شدن مقدار هموگلوبين در خون است. روش تشخيص آن عموما به صورت تهاجمي و به كمك تست CBC انجام مي¬شودكه نياز به تجهيزات نمونه برداري و ميكروسكوپ دارد. اما مي¬توان به كمك روش¬هاي فوتوپلتيسموگرافي تصويري و هوش مصنوعي، غلظت هموگلوبين خون را پيش بيني كرد در اين پژوهش، براي استخراج سيگنال فوتوپلتيسموگرافي تصويري، از دوربين گوشي هوشمند به عنوان سنسور دريافت سيگنال و منابع نوري تحريك كننده پلاسما و هموگلوبين داراي اكسيژن و بدون اكسيژن استفاده شد. مزيت استفاده از گوشي هوشمند به نسبت دستگاه هاي اندازه گيري غير تهاجمي، بالا رفتن سرعت انتقال داده، كاهش هزينه و همچنين افزايش دقت اندازه گيري است. بعد از ساخت سيستم اندازه گيري به كمك گوشي موبايل و منابع نوري 520 نانومتربه عنوان تحريك كننده هموگلوبين، 980 نانومتر به عنوان تحريك كننده پلاسما و منبع نور سفيد، در ابتدا به كمك نوار هموگلوبين از 17 نفر به صورت تهاجمي، غلظت هموگلوبين اندازه گيري شد سپسفيلم برداري از انگشت در حالي كه منابع نوري به صورت دوره اي مي¬تابند انجام شد و سيگنال فوتوپلتيسموگرافي تصويري استخارج شد و بعد از پيش پردازش سيگنال، به دو روش پنجره هاي لغزنده و تبديل فوريه يك دوره تناوب سيگنال انتخاب شد و با استخارج ويژگي ازسيگنال در كانال هاي قرمز، سبز، آبي و ميانگين كانال ها و همچنين تركيب ويژگي هاي اين كانال ها منحني پيش بيني ميزان هموگلوبين به روش ماشين هاي بردار پشتيبان براي تمامي ويژگي ها براي تمامي ويژگي ها رسم شد و بهترين ويژگي با ضريب همبستگي 89 درصد و ريشه ميانگين مربعات خطا 0.70 حاصل شد. دقت پيش بيني غلظت هموگلوبين در اين پژوهش در مقايسه با كار هاي انجام شده در اين زمينه بهبود يافته است.

1398/06/13

The Noninvasive Measurement of Hemoglobin by image photoplethysmography with smart phone

7/14/2020 12:00:00 AM

Monitoring human body vital signs like heart rate, oxygen saturation and blood pressure, has a profound influence on recognition of cardiovascular diseases which are growing at unprecedented rate all over the world. In recent years, using imaging photoplethysmography (IPPG) signals is one of the most interesting issues among researchers to measure the vital signs of the human body. Decreasing the values of hemoglobin in blood, which is called Anemia, and it's more common among women, can be detected through the processing of the IPPG signals. In this article, the magnitude of hemogolobin level is measured by a suggested approach applied on the IPPG signals taken by means of a physical setup. To make the signals, after capturing video from the fingertip pulse of index right finger with various light sources in wavelengths consisting of white, 520nm and 980nm; the IPPG signals will be accessible as a result of applying the proposed algorithm on the videos. In the next step, providing appropriate signals to the implementation of the regarded method, the signals are preprocessed. Considering physics-based models, the time domain features are extracted. In the final step, utilizing the support vector regression, accuracy of the prediction is 88%, which is shown reliability, repeatability, and reproducibility of the designed configuration.