文献综述（或调研报告）：
随着数字传感器、信号处理、机器学习算法和改进的生理模型的发展，利用光体积描记术(PPG)进行脉搏波形分析来评估生理指标的例如血压(BP)变得更加可行1-2。PPG信号测量并非没有挑战;它需要噪音消除3、多位置测量4、多光电传感器开发5、事件检测6、事件可视化7、不同的模型8和一个完整的全球卫生框架9。这种方法有几个缺点，包括需要根据肤色和临床因素对每个人进行单独的校准，以及在短时间间隔内校准的漂移10。
PPG在20世纪30年代首次被发现，是一种测量活体组织中血管吸收或反射的光量的方法。以血压测量为例，由于光吸收或反射的量取决于光路中存在的血量，所以PPG信号是对血容量的变化做出反应，而不是对血管的压力做出反应。换句话说，PPG通过光电技术检测血容量的变化，无论是透射还是反射，记录传感器覆盖区域内的血容量，形成PPG信号。事实上，传感器的覆盖区域包括静脉和动脉，以及许多毛细血管。因此，PPG信号是心血管循环系统静脉和动脉血流的复杂混合物。原始PPG信号一般包括搏动和非搏动血容量11。
PPG信号的脉动性成分与动脉内血容量的变化有关，与心跳同步，而非脉动性成分是基本血容量、呼吸、交感神经系统和体温调节的功能。在临床实践中，PPG通常用于监测心脏引起的微血管床周围部位的血容量变化，如手指、前额、耳垂和脚趾。由于反射光的最大脉冲分量大约出现在510到590nm之间12，所以绿色(565 nm)或黄色(590 nm)光通常用于反射PPG传感器13。然而，红色(680 nm)或近红外(810 nm)光通常用于透射PPG器件，其中红外线穿透最深。考虑到血红蛋白的光学吸收是氧合和光波长的函数，在多个波长使用PPG也常用于脉搏血氧测量。
绿色和红色的红外光由于波长不同，常被用来获取PPG信号;每种光线穿透人体组织的方式不同。红外线的穿透能力是最深的，它可以反射深层组织的脉搏。因此，它被更多地使用。红光和红外光穿透约2.5毫米14，绿光穿透不到1毫米14。因此，血压、动脉粥样硬化、血糖等生理参数的检测是利用红外光(与绿光相比，更深入的光穿透)来获得PPG信号。
因此，PPG技术是一种方便、低成本的技术，可以应用于心血管监测的各个方面，包括血氧饱和度、心率、血压、心输出量、呼吸、动脉老化、内皮功能、微血管血流量和自主功能的检测。已经观察到几种不同类型的PPG波形，并发现它们与年龄和心血管病理有关15。由于动脉的体积和扩张可能与动脉内的压力有关，因此PPG信号产生的脉冲波形与测压法产生的压力波形非常相似；同时，PPG还提供了一个额外的优势，即它可以使用小型、廉价、可穿戴的光学电子设备进行连续测量。
在2016年，Addison 16发现了一个与BP相关的单一特征，称为坡度过境时间(slope transit time, STT)，它只需要一个PPG信号。STT反映了脉冲波上升的陡峭趋势。它是一个从足部到收缩波形峰值的斜率参数，如图1i所示。2018年，Liang等人17发现如图1i所示的bd区域也与BP有关。
脉冲到达时间(PAT)和脉冲过渡时间(PTT)参数经常交替使用18；但是，这些传播时间的定义不同。如图1ii和图2所示，PAT间隔包括PTT间隔加上前弹射期(PEP)， PEP是左心室电去极化(ECG QRS复合物显示)与机械心室弹射开始之间的额外延迟时间。图2中的例子演示了PAT和PTT持续时间的计算(需要注意的是，当PTT除以距离时，结果称为脉冲波速)19。
虽然在文献中，对于定义PTT和PAT的起始点和结束点的基准点存在一些不一致的地方，但我们仍然可以找到一些通用的概念18-20。对于PAT的测量，常用的基准点是ECG的R波和PPG波形的收缩期峰，在远端(如指尖)测量。在测量PTT时，通常使用两个动脉部位，如上臂测量的PPG近端收缩期峰值波形，指尖测量的PPG信号远端收缩期峰值18。有趣的是，使用不同的PPG基准点对BP计算的准确性有不同的影响17。
为了避免在血压估计中出现可变的PEP时间，最近有人尝试从多个PPG信号直接测定PTT。例如，Nitzan等人20使用同时从脚趾和手指测量的PPG信号来测定PTT。他们提出PTT持续时间是从远端位置(finger)到远端位置(toe)计算的。他们假设，使用不同部位(手指和脚趾)的PPG信号测量PTT比使用PPG结合心电信号更准确。他们报道了从PPGtoe和PPGfinger测得的PTT，如图2所示，可以代替ECG和PPGtoe计算的PTT;然而，使用ECG和PPGtoe计算的PTT与SBP的相关性优于PPGtoe和PPGfinger计算的PTT。
