用于控制短消息发送的实时脑机接口系统

目的：设计一种基于视觉诱发电位的实时脑机接口,用于控制短消息发送。方法：实时脑机接口系统由视觉刺激器、脑电采集电路、FPGA开发板、通讯模块组成。脑机接口界面包括短消息发送的目标选项和内容选项界面,受试者每次实验注视刺激界面中的一个模块,通过检测视觉诱发脑电来确定受试者做出的选择。利用基于FPGA的VGA视觉刺激器为受试者提供视觉刺激,采集脑电信号并在FPGA平台上对其进行在线的实时分析处理。选用小波分解提取视觉诱发电位特征向量,输入BP神经网络进行模式识别,产生脑机接口控制信号,其中,小波分解和BP神经网络两部分由NIOS II实现。脑机接口控制命令用于控制TC35无线模块发送短消息。结果：通过对五名受试者做实验,识别准确率最高可以达到100%,脑机接口系统能有效控制短消息的发送。采用小波滤波、BP神经网络识别的算法优于时域波形匹配识别法。结论：实验表明本文提出的实现脑机接口短消息发送系统的方法具有可行性。     

电刺激诱发表面肌电信号的初步实验研究

目的：为探索一种无创的肌电检测方法，进行有关诱发表面肌电信号的实验。方法：设计了电刺激诱发表面肌电信号检测实验系统，采用恒流电刺激器刺激腓总神经，记录小腿外侧肌肉的诱发表面肌电信号。结果：分别对6例正常受试者和5例重症肌无力患者进行了测试，发现电刺激引起肌肉疲劳过程中，正常受试者和重症肌无力患者诱发肌电信号的变化显著不同，首次刺激记录到的诱发肌电P1波的中角度(A1)：对照组(6．45&;#177;2．57)，重症肌无力组(1．79&;#177;0．72)，持续刺激30s记录到的诱发肌电P1波的中幅度(A2)；对照组(3．4l&;#177;1．77)，重症肌无力组(0．29&;#177;0．12)，与对照组相比差异有显著性意义(t=4．078，4．446，P&;lt;0．05)。结论：诱发肌电信号的检测分析对于研究肌肉的疲劳耐受性具有意义，该研究方法有一定的临床应用价值。     

电刺激诱发表面肌电信号的初步实验研究

目的为探索一种无创的肌电检测方法,进行有关诱发表面肌电信号的实验。方法设计了电刺激诱发表面肌电信号检测实验系统,采用恒流电刺激器刺激腓总神经,记录小腿外侧肌肉的诱发表面肌电信号。结果分别对6例正常受试者和5例重症肌无力患者进行了测试,发现电刺激引起肌肉疲劳过程中,正常受试者和重症肌无力患者诱发肌电信号的变化显著不同,首次刺激记录到的诱发肌电P1波的中角度(A1)对照组(6.45±2.57),重症肌无力组(1.79±0.72),持续刺激30s记录到的诱发肌电P1波的中幅度(A2)对照组(3.41±1.77),重症肌无力组(0.29±0.12),与对照组相比差异有显著性意义(t=4.078,4.446,P<0.05)。结论诱发肌电信号的检测分析对于研究肌肉的疲劳耐受性具有意义,该研究方法有一定的临床应用价值。     

基于Labview的脑机接口实时系统

目的在Active One生理信号采集系统基础上实现脑机接口实时系统。方法系统利用瞬态视觉诱发电位来实现脑机接口,软件采用Labview7.1编程实现。设计四个刺激模块的脑机接口人机界面,采用同频次复合刺激方式实现多模块视觉刺激。应用累加平均与FIR滤波器提取视觉诱发电位信号,再通过计算相关系数实现信号识别。结果10名受试者参加了脑机接口实验。实验结果表明,基于Labview设计的视觉刺激器能够产生有效的视觉刺激。结论本文提出的实时信号处理方法提高了信噪比,实现了视觉诱发电位的提取与识别,能够判断出受试者所注视的目标,并将结果实时反馈到人机界面,实现了脑机接口实时系统。     

模糊数学和投影至闭凸集法结合提高医学图片谱估计质量

传统的功率谱估计得到的估值可视为是真实功率谱在隐含窗和噪声作用下退化的结果,可采用信号解卷积的方法恢复信号的真实功率谱。本文采用模糊数学和投影至闭凸集(POCS)法相结合实现解卷积的选代算法,对约束条件和隶属函数的选择均作了考虑。采用在模糊集的截集上的选代求解,提高了谱估计质量。该方法用于图片的功率均衡滤波,获得较好的效果。     

多通道肺音采集系统设计

目的：设计一种多通道肺音采集系统。方法：系统采用增强型的32位基于ARM核心的微控制器STM32F103ZET6作为核心控制芯片。电容传声器将采集到的肺音信号转换为电信号,设计多路放大滤波电路对肺音电信号进行处理,微控制器通过控制4通道串行输出AD转换芯片ADS8341实现多通道数据采集,采用SD卡作为存储介质用以存储所采集的肺音信号,采用液晶显示器作为人机界面,显示操作提示信息或系统工作状态。结果：可以同时采集1-4通道的肺音数据,采样频率为8789 Hz,数据采样精度为16位,单次可连续存储30s-60s的肺音数据。结论：系统操作简便,体积较小,肺音数据以WAV格式的音频文件存储于SD卡中。计算机可以方便地读取SD卡中肺音数据,进行肺音音频播放,还可以对肺音数据进行进一步的分析处理。系统能准确地采集多通道肺音数据,数据存储快速、可靠,数据读取方便,能满足临床医生采集肺音数据的需求。     

电子鼻技术在医学中的应用

目的:探讨电子鼻技术方法及其在医学中的应用。方法:电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统,通常由气味取样器、气体传感器阵列和信号处理系统三部分组成。介绍了电子鼻的发展状况、论述了通用电子鼻的组成、原理及所用的传感器(金属氧化物传感器、导电型聚合物传感器、压电型传感器等)的特性及其医学检测中的应用。结果:电子鼻可用于检测肺部疾病(肺癌、肺结核)、糖尿病、尿毒症和细菌感染(厌氧菌、耳鼻喉感染细菌、不同类型的金黄葡萄球菌、伤口微生物感染)。结论:电子鼻作为一种无创的、快速诊断技术在疾病的早期诊断筛查及微生物感染的快速检测方面具有重要的临床应用价值。