Analyse en toepassingen van fotoplethysmogrammen: Een geïntegreerd overzicht

Naast het gebruik ervan in een klinische omgeving, fotoplethysmogram (PPG) wordt steeds vaker gebruikt voor het meten van de fysiologische toestand van een individu in het dagelijks leven. Dit overzicht beoogt bestaand onderzoek naar fotoplethysmogrammen met betrekking tot de opwekkingsmechanismen, meetprincipes, klinische toepassingen, definitie van ruis, voorbewerkingstechnieken, kenmerkdetectietechnieken en nabewerkingstechnieken voor de verwerking van fotoplethysmogrammen, vooral vanuit een technisch oogpunt. Wij hebben uitgebreid gezocht in de databanken PubMed, Google Scholar, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), ScienceDirect en Web of Science. Exclusievoorwaarden waren niet het jaar van publicatie, maar artikelen die niet in het Engels waren gepubliceerd werden uitgesloten. Op basis van 118 artikelen hebben wij vier hoofdonderwerpen geïdentificeerd om PPG mogelijk te maken: (A) PPG golfvorm, (B) PPG kenmerken en klinische toepassingen waaronder basiskenmerken gebaseerd op de originele PPG golfvorm, gecombineerde kenmerken van PPG, en afgeleide kenmerken van PPG, (C) PPG ruis waaronder bewegingsartefacten, basislijndwaling en hypoperfusie, en (D) PPG signaalverwerking waaronder PPG voorbewerking, PPG piekdetectie en signaalkwaliteitsindex. Het toepassingsgebied van het fotoplethysmogram heeft zich uitgebreid van de klinische tot de mobiele omgeving. Hoewel er geen gestandaardiseerde voorbewerkingslijn voor PPG-signaalverwerking bestaat, aangezien PPG-gegevens op verschillende manieren worden verkregen en geaccumuleerd, zal de onlangs voorgestelde op machinaal leren gebaseerde methode naar verwachting een veelbelovende oplossing bieden.