arXiv cs.AI· Timothy Oladunni, Farouk Ganiyu Adewumi·· 11 小时前AI 评分31
Attractor-Vascular Coupling Theory：基于智能手机 PPG 的无袖带血压估计框架与实证验证
Attractor-Vascular Coupling Theory: Formal Grounding and Empirical Validation for AAMI-Standard Cuffless Blood Pressure Estimation from Smartphone Photoplethysmography
AI 导读
研究者提出 Attractor-Vascular Coupling Theory（AVCT），从 PPG 吸引子几何中推导可解释的血压预测因子，并用 LightGBM 估计器做 LOSO-CV 验证。
正文 · AI 翻译
摘要：我们提出吸引子-血管耦合理论（AVCT），这是一个理论引导的框架，用于从光电容积脉搏波（PPG）吸引子几何中推导可解释的血压（BP）预测因子。AVCT 将血管动力学、PPG 观测、延迟坐标重构和吸引子描述符连接在一个统一框架中，用于构建可检验的假设，而不预设某一特定低维特征集在生理上的充分性。我们在两个互补的实验设置中，使用留一受试者交叉验证（LOSO-CV）评估了基于 LightGBM 的估计器。实验 1 包含来自 BIDMC 和 VitalDB 的 46 名 ICU/外科受试者，配有 ECG、PPG 和重复的参考血压测量。校准后的完整模型达到收缩压/舒张压（SBP/DBP）平均绝对误差（MAE）为 2.05/1.67 mmHg，而仅使用 PPG 吸引子的模型为 2.02/1.63 mmHg。实验 2 包含来自 PPG-BP 数据集的 217 名动态受试者（651 个 PPG 窗口；每名受试者一个基于袖带的血压参考），评估的是跨受试者校准血压重建，而非受试者内血压跟踪。PPG 吸引子模型达到 SBP/DBP MAE 为 1.98/0.96 mmHg。在两个队列中，纳入 ECG 衍生特征对 MAE 没有实际意义的改善。校准大幅降低了受试者间偏移误差，而形态学和动力学描述符提供了互补的预测信息。尽管报告的数值误差落在与 AAMI/ISO 和 BHS 标准相关的常用引用阈值之内，但这些发现并不确立对设备验证标准的符合性。总体而言，结果支持 AVCT 作为一个具有机制动机的可解释 PPG 血压估计表示框架，并为使用重复参考血压测量和智能手机采集的 PPG 进行前瞻性验证提供了基础。
| 学科： | 医学物理（physics.med-ph）；人工智能（cs.AI）；机器学习（cs.LG） |
| 引用为： | arXiv:2605.10871 [physics.med-ph] |
| （或 arXiv:2605.10871v3 [physics.med-ph] 用于此版本） | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2605.10871 由 DataCite 颁发的 arXiv DOI |
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来自：Timothy Oladunni [查看电子邮件]
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2026年5月11日星期一 17:24:42 UTC（214 KB）
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2026年5月17日星期日 18:50:48 UTC（214 KB）
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2026年10月23日星期五 00:06:50 UTC（111 KB）
来源：arXiv cs.AI · arxiv.org