論文の概要: BrainZ-BP: A Non-invasive Cuff-less Blood Pressure Estimation Approach Leveraging Brain Bio-impedance and Electrocardiogram

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10996v2
• Date: Thu, 23 Nov 2023 05:08:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-28 01:59:03.190914
• Title: BrainZ-BP: A Non-invasive Cuff-less Blood Pressure Estimation Approach Leveraging Brain Bio-impedance and Electrocardiogram
• Title（参考訳）: BrainZ-BP:脳バイオインダプタンスと心電図を利用した非侵襲的カフレス血圧推定法
• Authors: Bufang Yang, Le Liu, Wenxuan Wu, Mengliang Zhou, Hongxing Liu, Xinbao Ning
• Abstract要約: 脳バイオインダプタンス(BIOZ)は、非侵襲的頭蓋内圧モニタリング(ICP)のための有望な技術である。 脳BIOZ測定のために、頭部前頭骨と後頭骨に2つの電極を配置する。 脈波伝達時間とBIOZの形態的特徴を抽出し, BP推定のための4つの回帰モデルに入力した。 その結果,無作為森林回帰モデルの平均絶対誤差,根平均二乗誤差,相関係数は2.17 mmHg,3.91 mmHg,0.90であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.295711231919421
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Accurate and continuous blood pressure (BP) monitoring is essential to the early prevention of cardiovascular diseases. Non-invasive and cuff-less BP estimation algorithm has gained much attention in recent years. Previous studies have demonstrated that brain bio-impedance (BIOZ) is a promising technique for non-invasive intracranial pressure (ICP) monitoring. Clinically, treatment for patients with traumatic brain injuries (TBI) requires monitoring the ICP and BP of patients simultaneously. Estimating BP by brain BIOZ directly can reduce the number of sensors attached to the patients, thus improving their comfort. To address the issues, in this study, we explore the feasibility of leveraging brain BIOZ for BP estimation and propose a novel cuff-less BP estimation approach called BrainZ-BP. Two electrodes are placed on the forehead and occipital bone of the head in the anterior-posterior direction for brain BIOZ measurement. Various features including pulse transit time and morphological features of brain BIOZ are extracted and fed into four regression models for BP estimation. Results show that the mean absolute error, root mean square error, and correlation coefficient of random forest regression model are 2.17 mmHg, 3.91 mmHg, and 0.90 for systolic pressure estimation, and are 1.71 mmHg, 3.02 mmHg, and 0.89 for diastolic pressure estimation. The presented BrainZ-BP can be applied in the brain BIOZ-based ICP monitoring scenario to monitor BP simultaneously.
• Abstract（参考訳）: 心血管疾患の早期予防には,正確な血圧モニタリング(BP)が不可欠である。 近年,非侵襲的かつカフレスBP推定アルゴリズムが注目されている。 これまでの研究では、脳内バイオインダプタンス(BIOZ)が非侵襲的頭蓋内圧(ICP)モニタリングの有望な技術であることが示された。 臨床的には、外傷性脳損傷(TBI)患者の治療には、ICPとBPを同時に監視する必要がある。 脳BIOZによるBPの推定は、患者に装着されるセンサーの数を減少させ、快適さを向上させる。 そこで本研究では,脳内BIOZを用いたBP推定の実現可能性について検討し,新しいカフレスBP推定手法であるBrainZ-BPを提案する。 頭部の額骨と後頭骨の2つの電極を脳バイオス測定の前後方向に配置する。 脈波伝達時間とBIOZの形態的特徴を抽出し, BP推定のための4つの回帰モデルに入力した。 その結果, 無作為森林回帰モデルの平均絶対誤差, 根平均二乗誤差, 相関係数は2.17 mmHg, 3.91 mmHg, 0.90で, 拡張期圧力推定では1.71 mmHg, 3.02 mmHg, 0.89であった。 提案するbrainz-bpは、脳biozベースのicp監視シナリオに適用でき、同時にbpを監視することができる。

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