تشخیص استرس با استفاده از بعد فرکتال سیگنال های الکتروکاردیوگرام و الکترومایوگرام

استرس تاثیر قابل توجهی بر سیستم قلبی عروقی دارد. در مواجهه با استرس، حالت های فیزیولوژیکی بدن تغییر می کند تا از آسیب به اندام ها جلوگیری شود. از آنجا که شناسایی استرس با استفاده از پرسشنامه ها زمان بر و غیر قابل اعتماد است، محققان در تلاش برای یافتن نشانگرهای کمی برای استرس هستند. در مقاله حاضر، بعد فرکتال سیگنال های الکترومایوگرام (EMG) و الکتروکاردیوگرام (ECG) در شرایط استرسی مورد بررسی قرار گرفت. از سیگنال EMG عضلات ذوزنقه ای راست و چپ، عضلات صاف کننده ستون مهره های راست و چپ و اشتقاق های Ӏ و ӀӀ و ӀӀӀ سیگنال ECG به منظور تشخیص استرس استفاده شد. پایگاه داده ی مورد استفاده شامل سیگنال های ECG و EMG بود که در چهار حالت بدون استرس، استرس کم، متوسط و زیاد ثبت شده است. برای تشخیص استرس دو سطحی از ویژگی بعد فرکتال با الگوریتم هیگوچی و طبقه بند ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. نتایج صحت تشخیص استرس ۹۲/۶، ۸۶/۹، و ۹۶/۳ درصد را به ترتیب برای سیگنال های ECG و EMG و ترکیب دو دسته سیگنال نشان می دهد. همچنین نتایج نشان می دهد با افزایش سطح استرس، مقدار بعد فرکتال سیگنال های ECG و EMG افزایش می یابد. تشخیص استرس با استفاده از سیگنال های حیاتی می تواند از اعتبار بالاتری نسبت به روش های پرسشنامه برخوردار باشد.

Keywords:

استرس , بعد فرکتال , الگوریتم هیگوچی , طبقه بند ماشین بردار پشتیبان