窦性心律与心室纤颤信号分类的研究

目的 实现正常的窦性心律与心室纤颤信号的分类,从而检测出心室纤颤信号.方法 该算法基于支持向量机技术,Hurst指数和相空间重构算法.待检测信号取自BIH-MIT和CU数据库,首先对待检测信号进行预处理,然后取滑动窗长度为3 s计算出心电信号段的动力学指标值Hurst指数与相空间重构算法中的d值,最后把这两个参数作为特征向量输入到事先设计好的二分类支持向量机中,从而实现分类.结果 成功实现了心室纤颤信号的分类,并通过计算该算法的灵敏度、特异性、预测性和准确度且与其他算法比较,可得新算法总体准确率优于其他算法.结论 该算法可用于心电信号的检测,进行算法优化之后可嵌入到心电检测仪器中实现应用.     

基于置信区间宽度的样本含量估计

目的:介绍基于置信区间宽度的样本含量估计方法.方法:根据基于置信区间宽度的样本含量估计的原理,在分析基于该原理的样本含量估计值的近似算法的基础上提出新的算法,并对不同算法的计算结果进行比较.结果:指出了在求取基于置信区间宽度的样本含量估计值时,用近似法会低估样本含量,导致对总体均数的估计精度降低,而采用常规迭代法却不能确保样本标准差s与置信区间宽度L的比值s/L很小的情况下前后两次求得的n趋向稳定的数值,从而提出了基于置信区间宽度的样本含量估计值的一种改进算法--基于近似值的定向微调尝试法,并在近似法和基于近似值的定向微调尝试法的基础上提出了求取基于置信区间宽度的样本含量估计值的另一种改进算法--近似值校正法.在置信区间的覆盖率保持不变的情况下,按改进算法计算得到的样本含量抽样对总体均数的估计精度要比按近似法计算得到的样本含量抽样对总体均数的估计精度高.结论:建立了两种满足对总体均数估计精度要求的求取基于置信区间宽度的样本含量估计值的改进算法,即基于近似值的定向微调尝试法和近似值校正法.     

一种自适应宫颈细胞显微图像分割算法

目的提出一种有效算法应用于宫颈细胞显微图像的分割,实现细胞核、细胞质与背景的分离。方法采用最大类方差自适应阈值法将细胞整体从背景中分离出来,再利用最佳直方图熵法与改进的遗传算法相结合,将图像的总熵的计算作为适应度函数,结合遗传算法的寻优特性,实现了细胞核与细胞质的有效分割。结果与结论该算法有效实现了宫颈细胞显微图像的分割,分割后细胞图像边界完整清晰,未出现失真。大量实验证明,该算法具有分割速度快,精度高,算法稳定性好等特点。     

一种用于估算磁共振成像中水分子扩散系数的非迭代算法

目的 提出一种更加可靠和高效的算法,用于计算磁共振扩散加权成像(DWI)中人体内水分子的扩散系数.方法 根据扩散加权成像中磁共振信号的双指数衰减规律,我们提出了双线性拟合算法以替代现在广泛使用的Levenberg-Marquardt迭代算法.使用两次线性拟合分别计算快慢扩散系数,整个计算过程中不必估算初始值.结果 双线性拟合算法计算所用时间远少于Levenberg-Marquardt算法,计算结果合理.而Levenberg-Marquardt算法的结果中有大量额外解.结论 与Levenberg-Marquardt算法相比,双线性拟合算法在分析磁共振扩散加权成像数据方面不仅算法可靠而且计算效率高.     

高海拔地区FISH法检测乳腺癌HER2基因的方法改进

目的 在高海拔地区改良并简化乳腺癌HER2 FISH法检测的预处理步骤,节省实验时间,扩大FISH检测试剂盒的临床应用.方法 以10例HER2免疫组化染色结果为＋ ＋以上的乳腺癌标本为研究对象,采用美国PanPath公司的HER2 FISH检测试剂盒,将其中的预处理步骤改良为高压煮沸处理,比较常规法与改良法对HER2基因扩增结果的影响.结果 两种方法检测乳腺癌HER2基因的阳性率无统计学差异,并且均能使细胞间质完全消化,细胞或重叠或孤立,细胞核中红绿信号清晰.结论 改良FISH法可以替代常规预处理步骤,简化了步骤,节省了时间,扩大了FISH检测试剂盒的临床应用.     

一种无创检测桡动脉脉搏波速度的新方法

目的:提出一种同步采集肱动脉脉搏波信号和指尖脉搏波信号无创检测桡动脉脉搏波速度的新方法.方法:用二次函数对起跳点波段按最小二乘法原理逼近计算出脉搏波先后传播到肱动脉和指尖这段距离的时间.结果:大量的病例分析和临床测试表明:脉搏波传导速度与年龄的正相关性为r=0.46,与脉压的正相关性为r=0.622.该算法能够解决波谷...     

基于独立分量分析的自适应最大熵算法对脑电干扰的识别与剔除

目的 提出一种在脑电信号采集过程中自动识别和剔除各种干扰的新方法.方法 将独立分量分析(ICA)最大熵算法和非线性参数阈值设定相结合.首先对ICA最大熵算法进行自适应改进,并将其用于对包含肌电、眼动等各种干扰的19导脑电信号进行独立分量分解;然后对各独立成分进行3个参数的非线性分析,通过设定的阈值,自动识别出其中的伪迹成分;在去除识别出的各伪迹的独立成分后,将其余独立成分反投影到头皮各电极处,得到去除干扰后较为纯净的脑电信号.结果 研究表明,基于盲源分离技术的自适应最大熵算法实现了脑电信号与其中所包含的多种干扰成分的分离,通过信号的重建可实现对不同来源干扰的剔除.结论 自适应最大熵算法是生理信号消噪研究中一种有潜力的方法.     

基于GEO数据库胃癌差异表达环状RNA及其功能与通路研究

目的利用GEO数据库胃癌环状RNA(circRNA)表达谱数据,探讨胃癌差异表达circRNA及其富集的通路和参与的功能。方法首先在GEO数据库查询并下载胃癌circRNA表达谱数据,选择符合条件的3个数据集,分别为GSE78092、 GSE100170、GSE83521,对circRNA的命名进行整合和统一,在R.3.5.0环境下应用Limma包筛选差异表达circRNA,过滤条件为校正P<0.05,log2FC绝对值>1。然后,利用聚类分析热图筛选在正常组织和癌组织中区分度最佳的circRNA进行深入研究,分析其潜在作用的GO功能和KEGG通路。结果在整合数据中共发现13个差异表达circRNA,对其表达水平和组织样本进行聚类分析发现,hsa_circ_0009172、hsa_circ_0006089在正常组织和胃癌组织中差异表达最为明显。GO功能和KEGG通路发现hsa_circ_0009172可能在细胞粘附分子结合、转录因子活性等GO功能存在富集,可能通过P53信号通路发挥抑癌作用;而hsa_circ_0006089可能发挥钙粘蛋白结合、翻译调节活性等GO功能,可能通过癌症的转录失调信号通路、轴突引导信号通路发挥促癌作用。结论综合GEO公共数据库胃癌circRNA表达谱芯片数据,使样本量相对充足,筛选胃癌组织与正常组织间差异表达circRNA并进行深入研究是可行的,为胃癌相关circRNA的基础研究提供有意义的参考,将来可能为胃癌的个体化治疗提供分子标志物及治疗靶点。     

基于反向滤波器的倒谱法估计平均骨小梁间距

目的 探讨用改进的倒谱方法估计平均骨小梁间距(mean trabecular bone spacing,MTBS)的可行性.方法 提出了一种基于反向滤波器的改进的倒谱分析方法用于估计MTBS,并将该方法应用于仿真及离体牛胫骨松质骨中的实验信号.结果 改进的倒谱方法能有效减少超声换能器脉冲响应和组织散射特性对倒谱的干扰,而且实现简单,计算量小.结论 相比于传统的倒谱方法,改进的倒谱方法在估计MTBS时, 对弥散散射和噪声有更强的鲁棒性,因此估计MTBS的精度更高.     

心电基线漂移去除方法的比较研究

基线漂移可严重影响心电信号的分析与处理.滤波法和拟合基漂法是去除心电基线漂移的两类主要算法.本文讨论了形态滤波、中值滤波、线性相位FIR滤波、小波变换、形态和小波相结合、中值滤波和小波相结合等去除基漂的滤波方法,并与导数法与坐标法这两类基漂拟合方法进行了对比.实验结果表明,滤波法实现简单,但精度较低;分段拟合法去除基漂的效果更好,有自适应的特性而且失真较小.无论是实时性还是准确性,基漂拟合法都比滤波法更有优势;但某些场合下,基漂拟合点的提取十分困难,此时只能使用滤波法.本文比较了基漂去除的常用方法,从而为基漂去除方法的选择提供参考.     

基于能量变换与小波分解的QRS波群检测算法

目的 使用能量变换与小波分解的联合算法检测心电信号QRS波群的特征点,为心电信号的自动分析提供新的手段.方法 能量变换是基于信号的局部特征的,可以有效地突出信号的峰点或谷点;小波分解对信号做多分辨率分解,可以突出信号的特征信息;两种方法的结合更利于QRS波群的检测.结果 使用30例样本检测算法性能,证明联合算法能够提高信噪比,对特征点的定位准确可靠.经MIT/BIH心电数据库的检测验证,其R波定位的正确率高达99.79%.使用心率趋势图分析计算结果,不仅可以完全纠正误检和漏检,而且能够定位异常的心搏.结论 本算法能够准确、实时地识别被噪声严重干扰的心电信号的QRS波群,因而在心电信号的自动分析中有很好的应用前景.     

尿沉渣检测中的一种自动图像分割算法

目的 研究一种自动图像分割算法在尿沉渣检测中的应用.方法 将水平集结合Mumford-Shah模型的算法应用于尿沉渣检测,改进章毓晋的图像分割评价指标,并结合计算时间对分割算法进行定量实验评价.结果 实验结果表明,与区域生长、分水岭、期望值最大法以及窄带水平集等已有方法比较,本文方法对尿沉渣图像的分割没有过分分割现象,在噪声干扰的情况下具有较高的分割精度,而且耗时少,仅需5.42 s.结论 评价结果表明本文的算法能够自动分割尿沉渣图像中的细胞,并具有分割精度高,速度快,对噪声鲁棒性强的特点.     

人体静态平衡运动力学分析中多元多尺度熵特征改进算法

目的利用改进的多元多尺度熵特征对人体静态平衡运动力学信号进行分析。方法在多元多尺度熵计算中,要对多元延迟向量的维数进行扩展,本文针对性地将单个变量的依次嵌入改成对所有变量同时嵌入。结果改进算法的多元多尺度熵特征应用于多种平衡模式的实验中,处理速度更快,熵值在模式间的距离更大,模式内的散度更小,更易区分。结论本文算法提高了计算效率,改善了特征的可区分性,可以更好地分析人体的静态平衡能力。     

心电信号QRS波精确定位算法研究

目的 研究心电信号QRS复波检测中单个波形起始和终止位置的精确判定.方法 为了在动态心电监护中设计信号自动分析算法,本文以滤波积分后所形成的窗口为基准,从滤波结果中获取Q波和S波波峰的准确位置.结果 以此为基础,在波峰处引入一条简单的辅助直线,用直线和ECG波形之间的垂直距离作为判断Q波和S渡边界的依据.结论 大量数据检验结果表明,该计算法具有计算简便,误差率低等优点,约为1个采样点.与国际通用软件相比,其S波边界定位精度有显著提高.     

Sabatier化学反应热特性仿真研究

目的借鉴前人的实验研究工作,采用比表面积拟合的方法对Sabatier化学反应的热特性进行验证计算,从而证明方法的合理性与可行性。方法文章采用质量作用定律与Arrhenius公式建立表面化学过程,并分两部分进行计算:第一部分通过比较热化学特性的计算值与实验数据,提出需要采用拟合法的必要性;第二部分采用不同比表面积模型进行化学特性计算,得到拟合式后实验通过实验数据验证结果合理性。结果本研究提出的比表面积拟合法在573 K与723 K的温度条件下,计算结果与实验数据一致性较好,但是在623 K与673 K的条件下有较大偏差。结论比表面积拟合法可用于简化计算较大比表面积条件下的Sabatier化学反应的热特性,但是目前该方法并不适应多温度工况,仍需继续完善。     

基于解剖结构知识的X光胸片中肺部肋骨边缘检测

目的 检测X光胸片中肺部区域上肋骨的边缘,定位肋骨所在的区域,为进一步计算分析肋骨间或肋骨上的病灶提供依据.方法 根据肋骨的特殊解剖结构特点,划分每条肋骨大致所在的区域,选用双抛物线模型,分别在各区域中用Hough变换方法定位肋骨的上下边缘.结果 引进局部区域定位,采用特定的模型,使用Hough变换,能快速检测到肋骨的边缘. 结论 该算法与传统的算法相比较,两者都具有较高的准确度,但前者简化了过程,提高了计算速度.     

基于小波能量谱的先天或风湿性心脏病异常心音分类算法研究

目的为解决先天性心脏病或风湿性心脏病异常心音分辨问题,应用离散小波频带能量对异常心音分类算法进行研究。方法采集22人的正常心音和116人的异常心音,对心音信号做离散小波变换,根据病理性心杂音在频域内的分布范围划分5层频带,计算得到各层频带的能量占比,根据单因素方差分析方法,提出了基于小波能量谱的心音分类指标。结果对正常心音和异常心音的4个听诊区域进行了分类,最优分类准确率为92%。区分动脉导管未闭和其余异常心音的最优分类准确率为81.9%。结论基于小波能量谱的心音分类算法无需对心音信号进行分割,提取特征值少,可准确有效地对心音信号进行分类,相较于传统的心音听诊,算法的引入能够在异常心音临床诊断中提供参考数据。     

CDC42在HBx介导肝细胞恶性转化中作用的定量蛋白质组学研究

目的寻找在乙肝病毒 X 蛋白（HBx）诱发肝细胞恶性转化过程中 CDC42信号通路发挥作用的介导因子。方法利用基于质量亏损的准等重二甲基标记（pIDL）的定量蛋白质组学方法,检测 CDC42基因敲除前后HBx 转基因细胞蛋白质组的差异。筛选差异蛋白并对差异蛋白进行基因本体（gene ontology,GO）功能分析。结果与结论共定量到3409个蛋白,筛选出220个差异蛋白,通过 GO 分析发现与细胞骨架组织相关的 palladin、成蛋白样亚家族1（formin-like 1,FMNL1）和角蛋白-19均发生显著下调。该研究为 CDC42在 HBx 介导 Huh7细胞恶性转化的机制研究提供了候选基因和蛋白。     

心肺复苏胸外按压的力-胸骨位移特性的Gruben简化模型

目的研究人体胸廓力学特性,据此对现有模型进行适当简化,用于指导心肺复苏模拟人的研制。方法从人体解剖结构、材料物理性质等方面出发,提出Gruben模型的简化方法,采用现有人体实验数据进行分析和验证。通过对模型的检验及残差分析,以证明该模型的可行性。结果推导出的简化模型表达式比Gruben的模型减少了3项,人体试验数据验证该模型决定系数均接近1,残差较小,并给出了该模型的＂典型人＂参数。结论该模型从新的角度进行构建,为人体胸廓在按压下的力-位移关系的模型研究提供了一种新的方法;模型结构相对简单,易于采用物理结构实现,可为心肺复苏模拟人胸廓力学特性的改进提供指导。     

手腕部桡尺骨骺线骨龄评价方法

目的:提出手腕部桡尺骨骺线骨龄评价方法。方法:研究样本为15~20岁的4359名(男1940名,女2419名)城市正常青少年。在受试者生日前后15日内拍摄左手腕正位X线片。将桡尺骨远端骺线消失过程划分为5个等级,以分类特征评分算法计算骺线等级得分,以Box-Cox幂指数分布模型拟合骺线成熟度得分百分位数曲线。结果:拟合曲线的百分位数与期望值差异大都小于3%,所拟合的百分位数曲线基本上反映了骺线成熟度得分的数据分布。结论:应用手腕部桡尺骨骺线指征将以往手腕部骨龄方法的评价范围扩展到了男20岁、女19岁。