Caracterització de paràmetres hemodinàmics mitjançant mesures amb una càmera

Camera-based photoplethysmography is a promising method to monitor patients’ vital signs without attaching any sensor or electrodes to them. This opens up the possibility of monitoring all those patients where the sensors are not applicable like neonates. In this study the researcher investigated the influence of superficial veins on remote photoplethysmograms. This report describes an automated method to locate, segment and extract blood vessels from RGB fundus images and from near infrared forearm images. The method has been evaluated using hand-labelled ground truth segmentations of 20 retinal images. The second part of this report describes another automated method to extract the remote photoplethysmographic signal, the respective spectrum and the signal-to-noise ratio from experimental recordings of 10 healthy volunteers under resting conditions. To evaluate the quality of the camera-based photoplethysmography a pulse oximetry contact sensor was employed in all recordings to have a ground truth photoplethysmographic signal for each volunteer. The influence of superficial veins on camerabased photoplethysmograms has been calculated by analysing the similarity between the three different remote photoplethysmograms extracted from the videos through the correlation coefficient. The three different rPPGs were extracted using the same code but distinct regions of interest. The first ROI included the entire forearm area, whilst the second one consisted of the same area but with the veins extracted and the third considered the veins solely. To compute the second and third regions of interest the extraction of the veins was performed using the automated algorithm mentioned at the beginning of this abstract.

La fotopletismografía basada en cámaras es un método prometedor para monitorizar las constantes vitales de los pacientes sin necesidad de aplicar ningún tipo de sensor o electrodos. Esto abre la posibilidad de monitorizar todos aquellos pacientes o casos en los que los sensores no son aplicables, como en fetos o quemaduras. En este estudio, se investiga la influencia de las venas superficiales en señales fotopletismográficas. Este informe describe un método automatizado para localizar, segmentar y extraer los vasos sanguíneos de imágenes fundoscópicas a color (RGB) y de imágenes infrarrojas del antebrazo. El método se ha evaluado usando como referencia 20 segmentaciones realizadas a mano de las 20 imágenes de las distintas retinas. La segunda parte de este informe describe otro método automatizado para extraer remotamente la señal fotopletismográfica, su respectivo espectro y la relación señal-ruido de las grabaciones experimentales realizadas a 10 voluntarios sanos bajo condiciones de reposo. Para evaluar la calidad de las señales extraídas un sensor de oximetría de pulso fue empleado en todas las grabaciones con la intención de tener una señal de referencia para cada voluntario. La influencia de las venas superficiales en las señales fotopletismográficas obtenidas remotamente se ha calculado mediante el análisis de la similitud a través del coeficiente de correlación entre las tres distintas señales fotopletismográficas obtenidas de los videos. Las tres diferentes señales fotopletismográficas se extrajeron usando el mismo código, pero distintas regiones de interés. La primera región de interés incluyó toda la zona del antebrazo, mientras que la segunda consistió en la misma zona, pero con las venas extraídas y la tercera consideró únicamente las venas. La extracción de las venas para calcular la segunda y tercera región de interés se realizó utilizando el algoritmo automatizado mencionado al principio de este extracto.

La fotopletismografía basada en càmeres és un mètode prometedor per monitorar les constants vitals dels pacients sense necessitat d'aplicar cap tipus de sensor o elèctrodes. Això obre la possibilitat de monitorar tots aquells pacients o casos en què els sensors no són aplicables, com en fetus o cremades. En aquest estudi, s'investiga la influència de les venes superficials en senyals fotopletismogràfiques. Aquest informe descriu un mètode automatitzat per localitzar, segmentar i extreure els vasos sanguinis d'imatges fundoscòpiques a color (RGB) i d'imatges infraroges de l'avantbraç. El mètode s'ha avaluat fent servir com a referència 20 segmentacions realitzades a mà de les 20 imatges de les diferents retines. La segona part d'aquest informe descriu un altre mètode automatitzat per extreure remotament el senyal fotopletismogràfic, el seu respectiu espectre i la relació senyal-soroll de les gravacions experimentals realitzades a 10 voluntaris sans sota condicions de repòs. Per avaluar la qualitat dels senyals extrets un sensor d'oximetria de pols va ser emprat en tots els enregistraments amb la intenció de tenir un senyal de referència per a cada voluntari. La influència de les venes superficials en els senyals fotopletismogràfics obtinguts remotament s'ha calculat mitjançant l'anàlisi de la similitud mitjançant el coeficient de correlació entre els tres diferents senyals fotopletismogràfics obtinguts dels vídeos. Els tres diferents senyals fotopletismogràfics es van extreure usant el mateix codi, però diferents regions d'interès. La primera regió d'interès incloïa tota la zona de l'avantbraç, mentre que la segona va consistir en la mateixa zona, però amb les venes extretes i la tercera va considerar únicament les venes. L'extracció de les venes per calcular la segona i tercera regió d'interès es va realitzar utilitzant l'algoritme automatitzat esmentat al principi d'aquest extracte.