Analýza charakteristiky šumu v signálu SpO2 v závislosti na délce průměrovacího času pulzního oxymetru

Abstract

Úroveň šumu v signálu SpO2 je výrazně ovlivňována nastavenou délkou průměrovacího času pulzního oxymetru. Cílem práce bylo navrhnout a provést experiment na zdravých dobrovolnících pro určení charakteristiky šumu v signálu SpO2 během pohybových artefaktů v závislosti na nastavené délce průměrovacího času u pulzního oxymetru Masimo Radical-7. Experimentu se zúčastnilo 17 dobrovolníků. Pohybové artefakty byly simulovány pomocí specifických pohybů při nastaveném průměrování 2-4 s, 8 s a 16 s. Naměřený signál SpO2 byl srovnáván se signálem během klidového stavu. Charakteristika šumu v signálu SpO2 byla definována rozložením odchylek SpO2 od skutečné hodnoty definované hodnotou SpO2 v klidovém stavu a časovou variabilitou signálu SpO2. Při průměrování 16 s je nulová odchylka zastoupena o 4-11 % více, než při průměrování 2-4 s. Kratší průměrování vykazuje vyšší variabilitu signálu SpO2 v čase. Navržené charakteristiky šumu v signálu SpO2 v závislosti na nastaveném průměrovacím čase budou implementovány do modelu pulzního oxymetru.

Level of noise in SpO2 signal is mostly affected by set averaging time of the pulse oximeter. Main goal of this study was to design and provide an experiment in order to characterize the noise in the SpO2 signal during motion artefacts at different averaging times of Masimo Radical-7 pulse oximeter. The experiment was performed on 17 healthy volunteers. Motion artefacts was simulated by specified induced motion at set averaging times 2-4 s, 8 s and 16 s. Measured signal was compared to the signal at calm state. Characteristics of the noise was defined by two parameters - the deviation of SpO2 from the true value and SpO2 time variability. Zero deviation of SpO2 was present 4-11% more often at 16 s averaging time than at 2-4 s averaging time. Shorter averaging shows higher variability of SpO2 signal in time. Defined characteristics of the noise in signal SpO2 at different averaging times will be implemented into a model of a pulse oximeter.