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背景：スペックルプレチスモグラフィ（SPG）とフォトプレチスモグラフィ（PPG）の両方が、光電子を使用して血管系の拍動性の変化を調べますが、PPGには長い歴史がありますが、SPGは比較的新しく、探求されていません。この研究の目的は、反射および透過性RSPGおよびRPPGの信号の品質と波形の形態に対する統合時間と光ソースのコヒーレンスの影響を比較することでした。方法：（a）タイムドメインの多重化を使用して、透過モードと反射モードで、パルスレーザーとLED（両方とも639および850 nm）を使用して10個のヒト指数指を照らしました。同期カメラ（Basler ACA2000-340 km、25 cm距離、200 fps）は、照明モードで定義された4つの段階で4つのビデオチャネル（50 fps/チャネル）をキャプチャして脱直しました。すべてのビデオチャネルから、RPPGとRSPGを導き出し、信号品質インデックス（SQI、スケール：Good> 0.95;中0.95-0.85;低0.85-0.8;無視できる<0.8）を適用しました。（b）送信ビデオのみで、特定の強度値を超えるイメージングの面積として強度しきい値領域（ITA）をさらに計算し、線形回帰分析を使用してRPPGとRSPGの間の予期しない類似性を理解しました。結果：すべての平均sqi-values。反射モード：Laser-RSPG> 0.965、LED-RSPG <0.78、RPPG <0.845。トランスミサイブモード：すべての照明設定でのRSPGおよびRPPGの場合は0.853-0.989。コヒーレントモード：反射RSPG> 0.951、反射RPPG <0.740、透過RSPGおよびRPPG 0.990-0.898。一貫性のないモード：反射性All <0.798およびTransmissive All 0.92-0.987。線形回帰により、RSPG（R2 = 0.99）およびITA（R2 = 0.98）を使用したRPPGの同様のR2値が明らかになりました。ディスカッション：レーザー-RSPGとLED-RPPGは、反射で異なる波形を生成しましたが、伝送では生成されませんでした。この動作を調査するためにITAの概念を作成しました。結論：反射レーザー-SPGは、真に一貫性に由来しました。透過性レーザー-RSPGは、RPPGに向かって波形の変化を伴うスペックルの喪失を示しました。拡散空間強度変調汚染空間モードSPG。
背景：スペックルプレチスモグラフィ（SPG）とフォトプレチスモグラフィ（PPG）の両方が、光電子を使用して血管系の拍動性の変化を調べますが、PPGには長い歴史がありますが、SPGは比較的新しく、探求されていません。この研究の目的は、反射および透過性RSPGおよびRPPGの信号の品質と波形の形態に対する統合時間と光ソースのコヒーレンスの影響を比較することでした。方法：（a）タイムドメインの多重化を使用して、透過モードと反射モードで、パルスレーザーとLED（両方とも639および850 nm）を使用して10個のヒト指数指を照らしました。同期カメラ（Basler ACA2000-340 km、25 cm距離、200 fps）は、照明モードで定義された4つの段階で4つのビデオチャネル（50 fps/チャネル）をキャプチャして脱直しました。すべてのビデオチャネルから、RPPGとRSPGを導き出し、信号品質インデックス（SQI、スケール：Good> 0.95;中0.95-0.85;低0.85-0.8;無視できる<0.8）を適用しました。（b）送信ビデオのみで、特定の強度値を超えるイメージングの面積として強度しきい値領域（ITA）をさらに計算し、線形回帰分析を使用してRPPGとRSPGの間の予期しない類似性を理解しました。結果：すべての平均sqi-values。反射モード：Laser-RSPG> 0.965、LED-RSPG <0.78、RPPG <0.845。トランスミサイブモード：すべての照明設定でのRSPGおよびRPPGの場合は0.853-0.989。コヒーレントモード：反射RSPG> 0.951、反射RPPG <0.740、透過RSPGおよびRPPG 0.990-0.898。一貫性のないモード：反射性All <0.798およびTransmissive All 0.92-0.987。線形回帰により、RSPG（R2 = 0.99）およびITA（R2 = 0.98）を使用したRPPGの同様のR2値が明らかになりました。ディスカッション：レーザー-RSPGとLED-RPPGは、反射で異なる波形を生成しましたが、伝送では生成されませんでした。この動作を調査するためにITAの概念を作成しました。結論：反射レーザー-SPGは、真に一貫性に由来しました。透過性レーザー-RSPGは、RPPGに向かって波形の変化を伴うスペックルの喪失を示しました。拡散空間強度変調汚染空間モードSPG。
Background: Although both speckle plethysmography (SPG) and photoplethysmography (PPG) examine pulsatile changes in the vasculature using opto-electronics, PPG has a long history, whereas SPG is relatively new and less explored. The aim of this study was to compare the effects of integration time and light-source coherence on signal quality and waveform morphology for reflective and transmissive rSPG and rPPG. Methods: (A) Using time-domain multiplexing, we illuminated 10 human index fingers with pulsed lasers versus LEDs (both at 639 and 850 nm), in transmissive versus reflective mode. A synchronized camera (Basler acA2000-340 km, 25 cm distance, 200 fps) captured and demultiplexed four video channels (50 fps/channel) in four stages defined by illumination mode. From all video channels, we derived rPPG and rSPG, and applied a signal quality index (SQI, scale: Good > 0.95; Medium 0.95−0.85; Low 0.85−0.8; Negligible < 0.8); (B) For transmission videos only, we additionally calculated the intensity threshold area (ITA), as the area of the imaging exceeding a certain intensity value and used linear regression analysis to understand unexpected similarities between rPPG and rSPG. Results: All mean SQI-values. Reflective mode: Laser-rSPG > 0.965, LED-rSPG < 0.78, rPPG < 0.845. Transmissive mode: 0.853−0.989 for rSPG and rPPG at all illumination settings. Coherent mode: Reflective rSPG > 0.951, reflective rPPG < 0.740, transmissive rSPG and rPPG 0.990−0.898. Incoherent mode: Reflective all <0.798 and transmissive all 0.92−0.987. Linear regressions revealed similar R2 values of rPPG with rSPG (R2 = 0.99) and ITA (R2 = 0.98); Discussion: Laser-rSPG and LED-rPPG produced different waveforms in reflection, but not in transmission. We created the concept of ITA to investigate this behavior. Conclusions: Reflective Laser-SPG truly originated from coherence. Transmissive Laser-rSPG showed a loss of speckles, accompanied by waveform changes towards rPPG. Diffuse spatial intensity modulation polluted spatial-mode SPG.
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