基于反射式血管容积波的心理压力测量

来源：软件学报杂志2016年第S2期北京时间：

作者：田媛,荣思珂,吕勇强,史元春

单位：田媛，清华大学 信息技术研究院, 北京 10008411,荣思珂，清华大学 信息技术研究院, 北京 10008402,吕勇强，清华大学 信息技术研究院, 北京 10008403,史元春，清华大学 信息技术研究院, 北京 10008404

摘要：由于计算机对人认知与情感方面的利用将有助于未来智能生活的实现，同时研究发现，血液容积脉搏波（photo-plethysmography，简称PPG)信号包含的心脏收缩与血管壁本身压力的效果将有助于对人体心理压力及情感测量的分析，因此介绍了通过利用反射式血氧传感器得到PPG波形，并采用压力血氧反应指数（stress-induced vascular responses index，简称sVRI)模型来分析人体目前的压力值，验证反射式传感器对于人体心理压力测量方面的适用性.实验中不仅比较了传统透射式传感器与反射式传感器在双波长（红光与红外光)正常情况与压力情况下PPG波形的差异，同时也引入了新的波长——绿光，即利用绿光反射式传感器，通过sVRI模型来分析人体的压力值.通过比较与讨论，证明了反射式血氧传感器的适用性.最后，将实验结果与sVRI模型相结合应用于实验鼠标模型中，将反射式传感器所携带的生理信息应用于日常生活中，其佩戴更加舒适以及佩戴位置范围更广的优点适合脉搏检测的高性能医疗保健设备及可穿戴智能设备.

关键词：光学体积描记术(PPG);反射式血氧传感器;绿光;压力血氧反应指数(sVRI);心理压力

基金资助：国家自然科学基金（61201357)；国家高技术研究发展计划（863)（SS2015AA020102)