基于指端脉搏波视频信号的心率稳定检测算法

目的:研究一种基于脉搏波的稳定检测心率的算法。 方法:提出一种基于快速独立成分分析（FastICA）算法处理指端脉搏波视频信号。首先通过手机摄像头采集手指视频,在每帧图片中提取感兴趣区域（ROI）,根据每个区域中像素灰度值的变化得到血液容积变化的时序曲线;然后通过对ROI进行RGB通道分离和FastICA后,分别选取红、绿色分量与盲源分离后的估计信号进行相关性分析,筛选出相关性最大的作为后续提取心率的信号,并与波峰法测得的心率进行对比,得到一种稳定的心率检测算法,并利用SPSS软件做相关性分析。 结果:选取R、G通道信号的一致性在95%以上,基于FastICA的算法与统计波峰法获取心率的一致性在95%以上。 结论:FastICA算法能够有效地提高心率测量的稳定性,实验结果验证了该方法的可行性和有效性,对于基于脉搏波的人体生理参数获取具有重要意义。     

基于EMD-ICA的心冲击信号降噪研究

心冲击信号(BCG)是反映心脏机械运动的生理信号,能实现无电极束缚条件下的连续采集测量。但BCG信号微弱,易受干扰,测量时经常会淹没在噪声中。为了消除噪声,有效识别BCG信号特征,提出一种基于经验模态分解(EMD)联合独立分量分析的BCG信号降噪方法。首先,将含噪BCG信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的固有模态分量(IMF),采用模态相关准则进行信号层与噪声层的判定;其次,将分界之上的IMF分量构建虚拟噪声通道,基于ICA算法对原始BCG信号进行盲源分离,从而得到降噪后的BCG信号。采集10名健康受试者的BCG信号进行降噪处理。量化评价结果表明,与小波方法和EMD方法相比,降噪后信噪比均显著提高(小波方法11.01±1.58,EMD方法5.19±1.29,所提出方法14.87±3.04,P<0.05),能量百分比也均显著提高(小波方法88.81%±2.81%,EMD方法96.15%±2.96%,所提出方法96.64%±2.92%,P<0.05),从而证明所提出方法降噪效果明显,能够有效还原BCG信号特征。     

基于联合对角化算法的非接触心率估计

基于成像光电容积脉搏波描记法(iPPG)和盲源分离(BSS)理论,提出一种非接触估计心率方法。利用网络摄像头在自然光中录制人脸视频图像,将视频图像中检测的人脸区域分离为RGB三通道分量,对一定数量RGB数据做归一化、球化等预处理,再经独立分量分析(ICA)理论和联合对角化(JADE)算法,利用频谱分析估计心率。利用Bland-Altman理论分析估计结果与商用脉搏血氧仪测试结果的一致性,估计结果中均方根误差为2.06次/min,表明本方法能够实现非接触心率测量,同时可以作为远程、非接触多生理参数测量的研究基础。     

基于多区域分析的非接触式热红外视频心率检测方法

本研究提出了一种基于面部多区域分析的非接触式热红外视频心率检测方法。首先,确定面部3个感兴趣区域(region of interests,ROIs),构建像素均值时间序列。其次,对3个ROIs采用独立成分分析和多变量经验分解算法,分别提取包含心率信息的独立分量和本征模态函数,通过功率谱分析确定最佳独立分量和最佳本征模态函数,从而得到心率检测值。实验结果表明基于多区域分析方法的有效性,其中基于多区域独立成分分析方法的检测性能最优,平均绝对误差3.17 bpm,均方根误差2.93 bpm,标准差4.3 bpm,相关性达到了0.87,为基于视频的非接触式心率连续检测提供了解决方案。     

非接触式心率测量研究初步

基于Matlab软件平台,通过图像光电容积脉搏波描记法(iPPG),提取心率波信号。结合人脸检测与跟踪技术,选取脸部三角区域作为感兴趣区域 (ROI),从中分析提取iPPG信号,然后采用快速傅里叶变换计算出心率。通过对20名志愿者的实验,结果显示在不同颜色通道(R、G、B)提取出的心率信号的信噪比不同,其中G通道的心率信号最强。分析数据显示,与医用心电测量仪相比,该方法测量的平均误差为1.73 beat/min。采用光容积成像技术检测方法,可进一步实现血液灌注三维可视化,能检测动脉血氧饱和度、呼吸率、神经系统的生理活动和新生儿监护,甚至能应用于家庭移动医疗、运动检测等大众场合,提高便捷性,降低医疗成本。     

基于视频信号的微血管自律运动频率测量

针对目前微血管运动的检测对设备要求较高，检测时间较长的问题，提出一种简便观测微血管自律运动频率的方法。通过手机摄像头拍摄人体舌面视频，预处理后提取每帧图片中的感兴趣区域，根据每个区域中像素灰度值的变化得到血液容积变化的时序曲线；然后通过小波分解对每个感兴趣区域颜色通道的血液容积变化信号进行降噪，对降噪后的信号进行独立成分分析以降低光照和环境因素影响；提取源信号频域中主要峰值点频率进行拟合，实验结果表明本课题所提取信号频率属于微血管自律运动频率范围。     

基于人脸视频测量脉搏方法的初步研究

介绍一种基于光电容积脉搏波描记法(PPG)和独立成分分析(ICA)模型,通过分析一段人脸视频实现非接触式测量脉搏的新方法。该方法可以在正常环境下,通过摄像头获取一段人脸面部的彩色视频,对人脸区域进行RGB通道分离和ICA处理后,找到与人体脉搏波最为接近的一组分量作为测量结果。本文首先介绍PPG和ICA的基本原理,然后介绍基于两者视频脉搏的测量过程,最后给出实验结果和对比数据。     

基于参数模型和独立分量分析的事件相关诱发电位单次提取

我们针对脑电事件相关电位（ERP）这种信噪比极低的信号检测问题，提出了两种ERP信号单次提取方法，能非常有效地同时去除自发脑电、眼动伪迹和工频噪声三种常见噪声。（1）首次对自发脑电、眼动伪迹和工频噪声这三种常见成分连同事件相关电位同时进行ARX建模，利用基于最小二乘（Ls）的ARX算法进行参数辨识获得提取结果；（2）利用独立分量分析，采用FastICA算法进行事件相关电位的提取。明确指出ICA分解的一些重要分解特性及其内在机理，针对实际情况对FastICA算法进行了改进，实现了分解结果对ERP成分的自适应映射。数值仿真实验结果表明两种方法均有较高的信号分解提取能力。     

一种独立成分分析的鲁棒算法及其在脑磁图数据分析中的应用

独立成分分析是一种新的信号处理统计方法。被广泛用于各个领域。在信号分析中面临的难题是：源信号的不同特性（既包括超高斯信号又包括亚高斯信号）；未知的独立源数目；传感器信号受到较大的加性噪声污染。针对以上难题，本文提出了一种独立成分分析的鲁棒算法。该方法先对观测数据作预处理，将包含噪声的高维传感器观测信号降维分解到信号子空间和噪声子空间。利用交叉验证法估计出独立源的数目（解决了独立成分分析本身不能确定源数目的缺陷）；然后利用快速稳定的FastICA算法分离独立成分。通过人工合成的数据和实际的脑磁图数据分析。验证了这种方法的功效。     

联合主成分分析-小波与整体平均经验模态分解的锋电位去噪方法

多通道微电极阵列记录的锋电位(Spike)十分微弱,极易受干扰,其含噪的特性影响了Spike检出的准确率。针对Spike检测过程中通常存在的独立白噪声、相关噪声与有色噪声,本文结合主成分分析(PCA)、小波分析和自适应时频分析,提出PCA-小波(PCAW)与整体平均经验模态分解(EEMD)联合的去噪新方法(PCWE)。首先,利用PCA提取多通道神经信号通道间的主成分作为相关噪声去除;然后利用小波阈值法对独立白噪声进行去除;最后利用EEMD把噪声分解到各层本质模态函数中,对有色噪声进行去除。仿真结果表明,PCWE使信噪比约提高2.67 dB,标准差约减小0.4μV,显著提高了Spike的检出精确率;实测数据结果表明,PCWE能使信噪比约提高1.33 dB,标准差约减小18.33μV,表现出良好的去噪性能。本文研究结果表明,PCWE可以提高Spike信号的可靠性,或可为神经信号的编码解码提供一种新型有效的锋电位去噪方法。     

骨质疏松症患者血清CT、Ca和P的水平观察

目的：为了研究血清降钙素（CT）、钙（Ca）和磷（P）的水平对激素引起男、女性骨质疏松症（OP）的影响。方法：放射免疫分析了血清CT的水平,生化法测定了血钙和血磷,发光免疫分析了性激素水平,并都做了相关性分析。结果：67例男性OP的血清Ca、P和E2均明显高于正常对照组（P均〈0.01）,而血清CT和T较正常对照组明显降低（P〈0.01）。在治疗前,60例女性OP患者血清Ca、P和T均明显高于正常对照组（P均〈0.01）,而血清CT和E2较正常对照组明显降低（P〈0.01）;治疗后女性OP患者血清CT和E2较治疗前明显增高,血清Ca、P和T明显降低,血清CT、E2和T较正常对照组接近（P均〉0.05）,而血清Ca和P较正常对照组仍增高（P〈0.05）。结论：由性激素引起的OP与血清CT、Ca、P和性激素相互之间存在着相关关系。在女性OP治疗时,以CT、E2和T水平为随访的最佳指导。     

仿生型BG-COL-HYA-PS复合支架细胞相容性

目的:研究仿生型BG-COL-PS-HYA复合支架材料与成骨细胞的相容性。方法:将小鼠胚胎成骨细胞种植于BG-COL-HYA-PS、BG-COL复合材料、58SBG支架上,用MTT法、ALP活性测定等观察细胞在材料中的生长情况。通过体外实验方法,观察其生物相容性。结果:成骨细胞在BG-COL-HYA-PS材料上能良好粘附、增殖,而在58SBG材料上粘附差、细胞逐渐死亡。MTT法结果显示:联合培养后,BG-COL-HYA-PS组的OD值为0.314±0.004,5天时达到0.621±0.002,分别为58SBG组的1.49倍和1.44倍,P<0.05。结论:仿生型BG-COL-PS-HYA复合支架具有天然骨分级结构和有良好的生物相容性,在诱导成骨细胞增殖方面性能优越,可作为骨组织工程支架材料,临床应用前景广阔。     

Dexamethasone attenuates LPS-induced changes in expression of urea transporter and aquaporin proteins,ameliorating brain endotoxemia in mice

Aim: AQP4 in the brain is involved in the occurrence and development of a variety of encephalopathy. AQPs family changes in kidney were accompanied by altered UTs family. The aim of this study was to observe AQP4 and UT-A3 expression in CNS and to explore their role in the pathogenesis of endotoxemia encephalopathy following peripheral LPS injection in mice. Methods: Endotoxemia was induced in C57Bl/6 mice by intraperitoneal injection of LPS. The expression of UT-A3 and AQP4 in brain were detected by Western blot and immunohistochemistry, the level of cytokines were detected by ELISA, and the content of LDH, AST/ALT, BUN and CREA were detected by colorimetric method. Results: As compared with the control group, in model group, the brain weight/ body weight ratio increased by 13%. Meanwhile, a 2.5 fold increase in LDH and a 1.2 fold increase in AST/ALT were found in peripheral serum (P < 0.05), and also, BUN and CREA increased 2.5 fold (P < 0.01). In addition to severe CNS injury in response to lipopolysaccharide, the contents of cytokines and the expression of AQP4 protein in hippocampal is increased (P < 0.05), while the expression of UT-A3 protein in the hippocampus and cortical astrocytes decreased (P < 0.05). And, in part, Dexa pretreatment attenuated those effects. Conclusions: In endotoxemia encephalopathy, AQPs and UTs which regulate the functions of cell membrane are both altered. We suggested that the molecular mechanisms of regulation in endotoxemia may provide a new strategy for clinical treatment of the disease and drug binding sites.     

黑龙江省汉族及朝鲜族成年人血压的差别及相关因素分析

目的 比较黑龙江省汉族与朝鲜族血压差别,分析血压差别相关因素.方法 采用BIOZ.com<'TM>心功能监测仪检测1247名汉族和676名朝鲜族19～80岁人群体循环血管阻力(SVR)、血压等指标.采取生化方法检测血脂血糖.用SPSS16.0统计结果.结果 民族(汉为1,朝鲜为2)与收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、血糖(CLU)、Ca2+正相关.排除性别、年龄和BMI影响后,朝鲜族收缩压/舒张压比汉族高3.73/3.54 mmHg.单因素回归分析:TG、LDL、GLU和Ca<'2>+分别引起朝-汉之间SBP/DBP差别变化达-0.5%/0.5%、-36.1%/-61.7%、-74.6%/-83.0%和-71.4/-81.6%.结论 血脂、血糖及血钙水平差别在两民族血压差别中起重要作用.     

脑血栓形成患者LPA、MDA、SOD检测的临床分析

目的:探讨溶血磷脂酸(LPA)和氧自由基在脑血栓形成的病理过程中的作用.方法:通过检测90例脑血栓形成患者(CT组)血清中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、LPA的浓度情况,并与短暂性脑缺血发作(TIA)组(45例)、对照组(45例)比较.结果:血清中SOD的浓度,CT组(治疗前)低于TIA组和对照组(P<0...     

脑磁图在耐药性癫(癎)术前定位中的价值及影响因素探讨

目的:评价脑磁图(MEG)在耐药性癫癎术前定位中的价值并探讨影响其定位的因素。方法:在47例术前均行MEG,VEEG,MRI检查的耐药性癫癎病例中,以术中皮层脑电图(ECoG)为金标准,比较VEEG和MEG定位准确性,并作影响MEG和VEEG定位的logistic多因素分析。结果:47例颞叶癫癎中,MEG与ECoG完全吻合32例(68％),部分吻合8例(17％);VEEG与ECoG完全吻合18例(38％),部分吻合23例(49％)。MEG与ECoG完全吻合病例明显多于MEG与VEEG吻合例(P <0．05)。MEG定位的多因素分析显示发作频率对MEG定位有影响(P<0．05)。结论:MEG的应用有助于致癎灶的准确定位和手术方式的选择,在难治性颞叶癫癎的术前定位中有重要的临床应用价值。     

新生儿缺氧缺血性脑病患者血浆ET、SS测定的临床意义

目的:探讨了新生儿缺氧缺血性脑病患者血浆内皮素(ET)和生长抑素(SS)水平的变化及临床意义.方法:应用放射免疫分析对63例新生儿缺氧缺血性脑病患者进行了血浆ET和SS检测,并与35名正常健康新生儿作比较.结果:病儿组血浆ET水平显著高于正常儿组,而SS水平则显著低于正常儿组(P＜0.01).结论:新生儿缺氧缺血性脑病的发生发展与ET和SS水平的变化密切相关.     

ACI患者治疗前后血清Hcy、ACA、APN联检的临床意义

目的:探讨了急性脑梗死(ACI)患者治疗前后血清Hcy、ACA和APN水平的变化及临床意义.方法:应用放免法和酶联法对32例ACI患者进行了治疗前后血清Hcy、ACA、脂联素(Adiponectin,APN)检测并与35名正常健康人作比较.结果:在治疗前血清Hcy、ACA水平非常显著地高于正常人组(P<0.01),而A...     

Vacuum Ultraviolet Photolysis of Hydrocarbon Polymers

Summary: The wavelength‐dependent vacuum ultraviolet (VUV) photolysis of several polymers, low density polyethylene (LDPE), biaxially oriented poly(propylene) (BOPP), atactic polystyrene (PS), and poly(methyl methacrylate) (PMMA), was studied by irradiation in vacuum with the well‐characterized emissions from four different resonant or excimer VUV sources. These lamps comprise radiofrequency (r.f.) discharges in different noble gases, such as krypton, xenon (at low pressures, producing near‐monochromatic resonant line radiations), xenon excimer (at “high” pressure), and a deuterium/argon mixture (producing a broad‐band emission). VUV‐induced mass loss (ablation or etching) was monitored in situ by quartz crystal microbalance measurements. Following irradiation, samples were analysed by ATR‐FTIR and XPS, to evaluate near‐surface structural changes (e.g., creation of unsaturation, cross‐linking) resulting from the VUV‐initiated bond scissions and radical‐creation reactions. PMMA was the most readily ablatable polymer, whereas the mass loss of BOPP was higher than that of LDPE, regardless of the irradiation wavelength, λ. All polymers were found to form double bonds, with the exception of PS, which is rather stable, probably due to energy dissipation by fluorescence.

Formation of double bonds in a) vinyl‐, b) vinylidene‐, and c) vinylene‐like unsaturated groups, as a function of the radiation dose, D, for KrL (?), XeL (?), and D₂Ar‐irradiated (?) PMMA.     

妊高征患者血浆ET-1和血清INH、D-D检测的临床意义

目的:探讨了血浆内皮素-1(ET-1)和血清抑制素(INH)、D-二聚体(D-D)水平在妊高征患者发病中的变化和临床意义.方法:采用放射免疫分析、酶联法和生化法对32例妊高征患者进行了血浆ET-1和血清INH、D-D检测,并与35名正常孕妇作比较.结果:妊高征患者血浆ET-1和血清INH、D-D水平均非常显著地高于正常...