کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنال های سایکوفیزیولوژی

مهران نعمت اللهی¹

1) کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، ایران -

محل انتشار : کنگره بین المللی علوم مهندسی و توسعه شهری پایدار - کپنهاگ(dtuconf.eu)
چکیده :
در تحقیقات سایکوفیزیولوژی، به پاسخ های فیزیولوژی بدن با توجه به فاکتورهایی مانند کیفیت طراحی آزمایش، خصوصیات روانی اندازه گیری ها و تناسب تحلیل و تفسیر داده ها، یک معنای روانشناختی اختصاص می دهیم. در تحلیل واکنش ها هیچ یک از دو علم فیزیولوژی و روانشناختی برتر نیستند، بلکه مکمل یکدیگر می باشند. شناخت حالات روحی مختلف از جمله حالت استرس که اثرات مخرب شناخته شده ای بر جسم و روان انسان دارند، از کاربردهای مهم این علم می باشند. در این مقاله با ارائه آزمایشی مناسب و ایجاد سه سطح استرس (کم، متوسط و زیاد) در سوژه و ثبت سیگنال های پلتیسموگراف، تغییرات نرخ ضربان قلب و هدایت الکتریکی پوست به دنبال بدست آوردن معیاری جهت کمّی کردن سطح استرس فرد بوده ایم. به این منظور پیش پردازش ها و پردازش های مختلف خطی در حوزه زمان، فرکانس و زمان - فرکانس و غیرخطی از جمله معیار پوآنکاره، لیاپانوف اکسپوننت، بعد فرکتال و آنتروپی و استخراج ویژگی های گوناگون از سیگنال های ثبت شده صورت گرفته است. سپس با به کارگیری روش های مختلف طبقه بندی از جمله ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، ماشین های بردار پشتیبان و روش تابع ترکیب خطی اقدام به تفکیک سطوح مختلف شده است. در این مقاله ابتدا ویژگی های بهینه هر سیگنال تعیین و تفکیک به این سه روش انجام شد. سپس با ترکیب ویژگی های بهینه همه سیگنال ها مجدداً تفکیک صورت گرفت. نهایتاً به این نتیجه رسیده شد که با استفاده از سیگنال HRV به تنهایی می توان به نتایج بالاتری در صحت تفکیک دست یافت. در ادامه مقایسه ای بین ویژگی های خطی و غیرخطی سیگنال HRV صورت گرفت و به این نتیجه رسیده شد که ترکیب این دو نوع ویژگی نتایج را بهبود می دهد.
کلمات کلیدی : سیگنال های پلتیسموگراف نرخ ضربان قلب معیار پوآنکاره لیاپانوف اکسپوننت سیگنال HRV.