王 璐 王仲怡 吴子悦 徐敬傲 蒋芳芳 徐礼胜,3 于 滨

1(东北大学计算机科学与工程学院 沈阳 110819)

2(东北大学医学与生物信息工程学院 沈阳 110819)

3(沈阳东软智能医疗科技研究院有限公司 沈阳 110167)

4(埃因霍芬理工大学工业设计中心 埃因霍芬 5600)

1 引 言

我国卫生部心血管病防治研究中心 2019 年发布的《中国心血管病报告 2018》[1]数据显示，中国心血管病现患病人数为 2.9 亿人，心血管疾病所导致的死亡人数占城乡居民总死亡人数 40%以上，高居首位[1]。据调查，中国 60 岁以上老年人有严重的睡眠障碍，其中 Meta 分析报道老年人睡眠障碍患病率为 47.2%[2]，且研究显示老年人睡眠障碍可能增加罹患心血管疾病、高血压、糖尿病、抑郁、肥胖等疾病的风险[3]，已引起公众的普遍重视。

心冲击信号(Ballistocardiography，BCG)是一种反映人体心脏周期性泵血时产生的微弱作用力变化的物理量[4]。这一基本概念早在 19 世纪就已被提出[5]。BCG 信号产生的原理是：当血液流经升主动脉和颈动脉分支时，血液冲击产生向上的作用力，身体则受到相同大小的反作用力作用；当血液通过降主动脉向下流动时，作用力方向则相反[6]。BCG 信号与心电信号一样具有周期性，可以反映人体生理信息，如心脏的心音、心排血量等[7]。心冲击信号带宽约为 0.6～20 Hz，理想的人体 BCG 信号由 G～N 八段组成，其中 J为正向最大峰值[8]。

目前，BCG 信号的采集方式主要有 4 种：立式、坐式、平躺式和可穿戴式。其中，对平躺式采集装置而言，当人体平躺时，心脏泵血和呼吸作用会对人体下方的床垫产生反作用力。……