基于地震心脏图的血液动力学参数估计在次最大人体体力表测试期间

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管生理学心血管生理学
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 地震心脏图 (SCG) 记录了由心脏活动引起的胸部振动.
• 非侵入性地估计血液动力学参数对于心血管健康监测至关重要.
• 之前的SCG研究主要集中在休息条件上,限制了体力活动期间的适用性.

研究的目的:

• 评估SCG的可行性,以估计在次最大运动期间的血液动力学参数 (SV,HR,CO,心脏指数).
• 为了评估不同身体质量指数 (BMI) 组的SCG表现.
• 为了比较运动,基线和运动后恢复阶段的SCG估计准确度.

主要方法:

• 四个BMI组的60名健康成年人接受了YMCA亚最大循环测试.
• 使用胸部安装的加速度计捕获SCG信号,以跨胸部生物阻抗作为参考.
• 特定对象的随机森林模型使用SCG时间域特征来估计血液动力学参数.

主要成果:

• 在所有练习阶段都成功获取了SCG信号.
• 血液动力学估计显示了条件依赖的可靠性,在运动后恢复期间的最佳表现 (HR/CO的中位数R2=0.75,SV的0.42).
• SCG对BMI变化的敏感性有限,这可能会影响个性化的准确性.

结论:

• 虽然在运动期间可以获得SCG,但可靠的血液动力学估计受到运动工件和生理变异的阻碍.
• 运动后恢复是基于SCG的心血管监测最适合的阶段.
• SCG显示了低运动或恢复场景的潜力,需要进一步验证积极炼应用的黄金标准方法.