УСТРАНЕНИЕ ШУМОВ ФИЛЬТРОМ САВИЦКОГО-ГОЛЕЯ ПРИ НЕИНВАЗИВНОМ МОНИТОРИНГЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

Аннотация

В статье представлены детали построения алгоритма, который помогает отфильтровать шум и артефакты двигательной активности мышц при неинвазивном мониторинге сердечно-сосудистой системы человека. Поскольку работа сердечно-сосудистой системы является важным показателем здоровья организма, то мониторинг ее параметров является одной из основных задач для подобного рода устройств. Сейчас для этой задачи используются два основных метода –это фотоплетизмография и реография. В статье за основу неинвазивного мониторинга взята реография, но одной из основных проблем этой технологии является высокая чувствительность к шумам. Основным источником этих шумов является мышечная активность. Особенность этих искажений заключается в том, что они значительно больше по амплитуде, чем информационный сигнал. Что, в свою очередь, искажает форму основного сигнала. В статье представлены детали построения алгоритма, который помогает отфильтровать шум и артефакты двигательной активности мышц и частично восстановить сигнал. Алгоритм построен на основе фильтра Савицкого-Голея. Но особенность данного фильтра заключается в том, что он не может отследить резкие перепады уровня, поэтому предварительно нужно провести дифференцирование сигнала, удалить все пики, которые превышают определенный уровень, определяемый эмпирически, затем сигнал обратно интегрируется. После такой операции мы сохраняем форму основного сигнала, но мы сглаживаем составляющую, которая отвечает за активность мышц. Приведены примеры использования данного алгоритма, измеряющего показатели сердечно-сосудистой системы по изменению импеданса мягких тканей приведены, графики сигнала до и после обработки, а также структурная схема, реализующая предложенный алгоритм фильтрации.