|
Специальная секция "Биофотоника" памяти Владимира Леонидовича Кузьмина
Монте-Карло моделирование сигналов фотоплетизмографии и пульсоксиметрии для разработки носимых устройств
М. Ю. Кириллинab, Д. А. Куракинаab, В. В. Перекатоваab, А. А. Серебряковаab, М. А. Свешниковаab, С. Ф. Насрулаевc, Р. В. Гуркинc, М. В. Иванченкоa, Е. А. Сергееваab a Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
b Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
c SberDevices, Москва, Россия
Аннотация:
С помощью численного моделирования методом Монте-Карло анализируется выбор расстояния источник-детектор в оптической схеме носимого устройства, предназначенного для фотоплетизмографии и пульсоксиметрии в отражательной конфигурации. Моделирование проведено для многослойной среды, имитирующей биоткани пальца человека для трех длин волн: зеленого, красного и ИК диапазонов. Для каждой длины волны моделирование проведено для систолической и диастолической фаз сердцебиения, что позволило проанализировать зависимость относительного изменения сигнала при сердцебиении от расстояния между источником и детектором. Показано монотонное возрастание относительного изменения сигнала между систолической и диастолической фазами с увеличением расстояния источник-детектор. Кроме того, выявлена зависимость коэффициентов калибровочной кривой в пульсоксиметрии от этого параметра. На основе продемонстрированных эффектов выработаны рекомендации по оптимизации расстояния источник-детектор в коммерческих носимых устройствах для заданных технических характеристик оптических элементов.
Ключевые слова:
биофотоника, фотоплетизмография, пульсоксиметрия, Монте-Карло моделирование.
Поступила в редакцию: 31.10.2025 Исправленный вариант: 07.11.2025 Принята в печать: 25.11.2025
Образец цитирования:
М. Ю. Кириллин, Д. А. Куракина, В. В. Перекатова, А. А. Серебрякова, М. А. Свешникова, С. Ф. Насрулаев, Р. В. Гуркин, М. В. Иванченко, Е. А. Сергеева, “Монте-Карло моделирование сигналов фотоплетизмографии и пульсоксиметрии для разработки носимых устройств”, Оптика и спектроскопия, 133:12 (2025), 1310–1320
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/os2032 https://www.mathnet.ru/rus/os/v133/i12/p1310
|
| Статистика просмотров: |
| Страница аннотации: | 64 | | PDF полного текста: | 63 |
|