Анализ и применение фотоплетизмограмм: Интегративный обзор

За пределами его использования в клинических условиях, фотоплетизмограмма (PPG) все чаще используется для измерения физиологического состояния человека в повседневной жизни. Цель данного обзора - изучить существующие исследования фотоплетизмограммы, касающиеся механизмов ее генерации, принципов измерения, клинического применения, определения шума, методов предварительной обработки, методов обнаружения признаков и методов постобработки фотоплетизмограммы, особенно с инженерной точки зрения. Мы провели обширный поиск в базах данных PubMed, Google Scholar, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), ScienceDirect и Web of Science. Условия исключения не включали год публикации, но исключались статьи, опубликованные не на английском языке. На основании 118 статей мы выделили четыре основные темы, касающиеся применения ППГ: (A) форма волны ППГ, (B) особенности ППГ и клиническое применение, включая основные особенности, основанные на оригинальной форме волны ППГ, комбинированные особенности ППГ и производные особенности ППГ, (C) шум ППГ, включая артефакт движения, блуждание базовой линии и гипоперфузию, и (D) обработка сигнала ППГ, включая предварительную обработку ППГ, определение пика ППГ и индекс качества сигнала. Область применения фотоплетизмограммы расширяется от клинических до мобильных условий. Несмотря на отсутствие стандартизированного процесса предварительной обработки сигнала ППГ, поскольку данные ППГ получают и накапливают различными способами, недавно предложенный метод на основе машинного обучения, как ожидается, предложит перспективное решение.