Analisi e applicazioni del fotopletismogramma: Una rassegna integrativa

Al di là del suo utilizzo in ambiente clinico, fotopletismogramma (PPG) è sempre più utilizzato per misurare lo stato fisiologico di un individuo nella vita quotidiana. Questa rassegna si propone di esaminare la ricerca esistente sul fotopletismogramma per quanto riguarda i suoi meccanismi di generazione, i principi di misurazione, le applicazioni cliniche, la definizione del rumore, le tecniche di pre-elaborazione, le tecniche di rilevamento delle caratteristiche e le tecniche di post-elaborazione per l'elaborazione del fotopletismogramma, soprattutto dal punto di vista ingegneristico. Abbiamo effettuato una ricerca approfondita con i database PubMed, Google Scholar, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), ScienceDirect e Web of Science. Le condizioni di esclusione non includevano l'anno di pubblicazione, ma sono stati esclusi gli articoli non pubblicati in inglese. Sulla base di 118 articoli, abbiamo identificato quattro argomenti principali di abilitazione del PPG: (A) forma d'onda del PPG, (B) caratteristiche del PPG e applicazioni cliniche, comprese le caratteristiche di base basate sulla forma d'onda originale del PPG, le caratteristiche combinate del PPG e le caratteristiche derivate del PPG, (C) rumore del PPG, compreso l'artefatto di movimento della linea di base e l'ipoperfusione, e (D) elaborazione del segnale del PPG, compresa la preelaborazione del PPG, il rilevamento del picco del PPG e l'indice di qualità del segnale. Il campo di applicazione del fotopletismogramma si è esteso dall'ambiente clinico a quello mobile. Sebbene non esista una pipeline di pre-elaborazione standardizzata per l'elaborazione del segnale PPG, poiché i dati PPG vengono acquisiti e accumulati in vari modi, il metodo basato sull'apprendimento automatico recentemente proposto dovrebbe offrire una soluzione promettente.