بررسی همبستگی خطی سیگنال های فوتوپلتیسموگرافی نوک انگشت و شریان رادیال در شرایط تنفسی طبیعی و عمیق

فوتوپلتیسموگرام (ppg) یکی از کم هزینه ترین سیگنال ها است که همواره مورد توجه محققان به منظور استخراج پارامترهای سیستم قلبی-عروقی مانند میزان اتساع شریانی در پی تحریک بوده است. در اکثر موارد  ppgاز نوک انگشت ثبت می شود که تحت تأثیر سیستم خودتنظیم عروقی است، به طوری که موجب می شود نتایج حاصل با نتایج روشهای استاندارد مانند سونوگرافی همبستگی زیادی نداشته باشد. با توجه به اینکه شریانهای هدایتی فاقد سیستم خود تنظیمی هستند، در این تحقیق میزان همبستگی خطی ppgشریان رادیال بانوک انگشت بررسی شد. برای این منظور، با کمک آرایه ای از فوتودیودها و یک    ledبا طول موج 960 نانومتر، یک پروب ثبتppgاز شریان رادیال در مچ دست طراحی و ساخته شد. این طراحی بر پایه شبیه سازی برخورد نور و بافت به روش مونت کارلو انجام شد. سپس ppgمچی از شریان رادیال و ppgانگشتی از انگشت اشاره در شرایط تنفس طبیعی و تنفس عمیق ثبت شدند. در آزمایش اول (تنفس طبیعی) سیگنالها از 9 نفر اخذ شدند، که ضریب همبستگی بین ppgمچی و انگشتی برای سیگنال خام (ac+dc) برابر ٪1/12 ± ٪5/62، قسمت acبرابر ٪9/6 ± ٪2/91، و قسمت dcبرابر ٪4/13± ٪61 به دست آمد. در آزمایش دوم (تنفس عمیق)، سیگنالها از 6 نفر ثبت شدند که ضریب همبستگی برای سیگنال خام ٪9/5 ± ٪7/89 ، قسمت acبرابر ٪3/3  ± ٪7/93، و قسمت dcبرابر ٪9/5 ± ٪9/89 به دست آمد. این نتایج نشان می دهد که در شرایط تنفس طبیعی، فقط قسمتهای acسیگنالها همبستگی خطی زیادی دارند؛ اما هنگامی که تنفس عمیق غالب می شود، هر دو قسمت acو dcهمبستگی زیادی پیدا می کنند.