基于肌电和肌阻抗的吞咽信号同步测量方法

• 作者: 潘喜福 滕召胜 张甫 钟浩文 刘博隽
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 饮食监测 吞咽 变步长LMS 肌电图 肌阻抗图 门控循环单元
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 生物信息检测|Bioinformation Detection Technology
• 页码范围: 178-186
• 页数: 9页
• 分类号: TH89|TP391.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2006545

摘要

针对以非侵入性方式自动准确识别摄入食物种类的难题,提出一种利用肌电(EMG)和肌阻抗(EIM)监测吞咽信号的同步测量方法,建立吞咽信号与摄入饮食的关系.研制基于肌电和肌阻抗同步测量的吞咽信号采集系统,利用一对电极同时监测肌电信号和肌阻抗信号.通过改进变步长最小均方(LMS)自适应陷波去噪方法,显著降低工频及其谐波干扰.用门控循环单元(GRU)神经网络根据吞咽信号分析判断摄入食物种类,解决持续非侵入性监测摄入食物的难题,实现高准确性的饮食监测.在仿真验证该方法可行性基础上,实际测试证明方法的准确性:基于单一肌电信号的识别准确率为82.7％,基于单一肌阻抗信号的识别准确率为85.7％,两者结合的识别准确率达到95.6％.研究结果对饮食监测技术的发展与应用具有重要意义.