大范围血氧饱和度无创检测的方法研究与仪器设计

在血氧吸光模型的基础上提出了一种大范围血氧饱和度(SpO2)检测的非线性数据标定方法,解决了大范围血氧饱和度检测中的非线性问题,提高了血氧饱和度检测仪的适用范围和检测精度。利用CAN总线通讯和DSP高速数字信号处理等技术设计了无创脉搏式大范围血氧饱和度检测仪,在血氧饱和度范围为350%范围内检测仪的测量误差小于±3%,适用于临床、航天员生理信号检测等应用。文中详细介绍了检测仪电路组成及功能。     

多参数监护仪质量控制检测研究

目的:对多参数监护仪进行质量控制检测,掌握监护仪的性能状况,提高其临床使用的安全性.方法:使用瑞典ALK多参数患者模拟器(AMPS-1)、无创血压质量检测仪(BP-SIM)、血氧饱和度检测仪(OXITEST PLUS7)检测某院2011-2013年281台监护仪的心率、血压、血氧等参数.结果:2011年合格率为79.2％,2012年合格率为90.1％,2013年合格率为95.6％.结论:质量控制检测和日常维修保养有机结合有助于提高医疗设备合格率,保证医疗设备的正常运行.     

大型复合低压舱模拟海拔高度稳定性和准确性验证研究

目的：验证大型复合低压舱模拟海拔高度的稳定性和准确性。方法：（1）验证稳定性：将153名健康人员分为15组,每次进入舱内一组。使用指式脉冲便携式血氧饱和度检测仪分别在9个不同海拔高度上记录个人的血氧饱和度值,对同一海拔高度的15组数据进行单因素方差分析。（2）验证准确性：实验组、文献对照组Ⅰ、文献对照组Ⅱ、文献对照组Ⅲ中,每组包含6个海拔高度的血氧饱和度值。对4个组分别作回归分析,应用回归方程计算出每组对应海拔高度缺失的理论血氧饱和度值,在此基础上作组间的相关分析。结果：（1）在舱内每一模拟高度上,15组健康人员的血氧饱和度值的组间差异不显著（P〉0.05）,表明该舱在模拟这9个海拔高度时运行稳定;（2）实验组与文献对照组Ⅰ、文献对照组Ⅱ、文献对照组Ⅲ在不同海拔高度血氧饱和度值的相似度分别为0.991、0.990、0.999,说明该舱模拟不同海拔高度时健康人员的血氧饱和度值与在自然环境中的相同海拔高度时是相似的,表明大型复合低压舱模拟的海拔高度是准确的。结论：在模拟高原海拔高度时,大型复合低压舱运行稳定,能够准确模拟自然海拔高度,表明该舱能够满足在基础研究、医学诊断和治疗及高原生理学、高原运动训练和高原设备试验中重复性好、误差小的要求。     

分子筛制氧机对拉萨地区房间弥散式供氧效果检测

目的：检测分子筛制氧机在拉萨地区房间弥散式供氧效果.方法：检测供氧房间内氧气体积分数、二氧化碳体积分数、检测人员的睡眠血氧饱和度和心率.结果：制氧机开机2h后,房间内的供氧水平可以达到海拔2200m以下高度的氧浓度;供氧房间人员睡眠血氧饱和度高于未供氧房间人员、睡眠心率低于未供氧房间人员.结论：在拉萨地区,分子筛制氧机向房间内进行弥散式供氧可以避免高原缺氧反应的发生.     

有创诱导降血氧法评估可孚指夹式脉搏血氧仪的准确度

目的：根据ISO 80601-2-61:2017的要求，验证可孚指夹式脉搏血氧仪的准确度。方法：纳入12例志愿者，同时用受试设备和质控设备进行脉搏血氧饱和度(SpO₂)监测，通过调节志愿者吸入空气和氮气的比例逐步降低其SpO₂，分别在5个SpO₂区间内，记录受试设备数据并采集对应时间的动脉血样本测得SaO₂。比较受试设备SpO₂和动脉血SaO₂并进行统计。结果：以血气分析SaO₂为对照，受试设备SpO₂准确度为1.98%，符合SpO₂准确度在非运动条件下均方根差为≤3.0%的要求。其脉率检测结果与质控设备的心率对比，偏差为(1.19±1.33)次/min。试验过程无不良事件发生。结论：可孚指夹式脉搏血氧仪的准确度符合ISO 80601-2-61:2017以及中国YY 0784-2010的要求。     

呼吸、心率的雷达式非接触检测系统设计与研究

介绍了呼吸,心率的雷达式非接触检测系统的硬,软件设计思想和方法,研究了其非接触检测技术,在探测信号功率P＜1mW,探测距离S＜10m,检测对象着各类衣服的情况下,较高的检测出人体呼吸及心动信号,结果表明：该技术方法和系统检测灵敏度高,是一种可行的,很有前景的呼吸,心率非接触检测方法和系统。     

触摸式自助快速体检装置的研制

目的：针对一些特殊群体,例如飞行员、运动员、家庭和社区患者,提出一种简便、快速测量心电、脉搏、体温、呼吸、血压和血氧饱和度的方法。方法：设计一种双手触摸型快速检测装置,检测时双手触摸该设备的手型区域,利用手型区域中的传感器和电极,快速测量人体的基本生命参数。结果：该装置可以在10 s内稳定地获得心电图、呼吸波、体温、脉搏等原始波形,利用信号分析的方法可计算出心率、呼吸率、体温、血压、血氧饱和度的生命指证。结论：该装置可广泛应用于家庭、社区的自助式体检,用于解决快速检测人体基本生命体征参数的问题。     

血氧模拟仪的技术研究与设计

目的：研制一个能模拟各种血氧状态的虚拟手指——血氧模拟器,用于检测临床监护仪的血氧监护模块和家庭使用的血氧测量仪的性能。方法：从仪器整体需求入手,着重对微弱光信号检测及分离、光信号调制和发光二极管驱动电路这三大核心模块进行电路设计及噪声分析,提出解决方案和性能指标要求,合理选择硬件电路中的元器件,使模拟仪具有测量精确、实用便捷的功能。结果：采用模拟电路技术对系统中三大核心电路模块进行分析和设计,完成了一个功能相对完备的血氧饱和度模拟仪的设计与制作。结论：通过与其他血氧模拟仪的比对,可判断该血氧模拟仪在模拟精度、模拟速度、稳定性、功耗、便携等方面的性能均达到同类产品的水平,具有很大的市场潜力与推广价值。     

老年人健康智能监测提醒算法的设计与实现

目的：设计一种基于家用摄像头实时视频序列的老年人健康智能监测提醒算法，以监测老年人居家活动中由于身体不适引发的面部疼痛表情并提醒相关人员。方法：首先，利用多任务级联卷积网络对视频序列进行人脸检测并确定人脸区域，排除无关信息的干扰；然后，构建VGG16网络模型，再使用预训练的VGGface模型参数对模型进行初始化，并使用UNBC-McMaster肩部疼痛数据库进行模型的微调，从而检测和识别面部的疼痛表情；最后，采用开源的wechatpy项目调用PC端微信，向相关人员发送提醒消息。采用留一交叉验证来评估该算法的疼痛识别性能，并使用实际环境中所获得的视频来验证该算法的泛化性。结果：该算法的疼痛识别率为94.1%,AUC值为0.969；该算法能够在实验对象出现疼痛时进行报警提醒，并将该提醒反馈给相关人员。结论：该算法能够基于家用摄像头视频序列精确地检测到人脸和识别出疼痛表情，并即时发送提醒消息，为“互联网+照护服务”提供了一个可行的技术实现思路。     

LK-4有害气体检测仪的研制

目的研制一种可检测空气中CO、SO2、H2S和NO24种气体浓度的一体化小型多功能有害气体快速检测仪,以适用于公共场所、突发事件及平战时空气卫生的监测。方法设计的LK-4有害气体检测仪为4通道泵吸式采样,气体传感器检测被测气体产生相应的电信号,信号采集放大后转换为标准信号,逐一送入模数转换电路被中央处理器读取,经程序计算分析后结果在液晶屏上显示,并对检测结果储存和打印。结果LK-4有害气体检测仪主要技术指标:体积为230 mm×80 mm×210 mm;工作温度为-20~50℃;CO测定范围为0~625.0 mg.m-3,最低检出限为0.1 mg.m-3;SO2测定范围为0~28.0 mg.m-3,最低检出限为0.1 mg.m-3;H2S测定范围为0~40.0 mg.m-3,最低检出限为0.1 mg.m-3;NO2测定范围为0~41.0 mg.m-3,最低检出限0.2 mg.m-3。结论LK-4有害气体检测仪具有检测结果准确、精密度高、小型便携、一体化组合、检测结果可储存和打印、稳定性好等特点,可对空气中常见有害气体进行快速检测。     

基于近红外光谱的三波长脑组织氧监测系统的研制

近20年来,近红外光谱技术因具有无创、实时等特点,被广泛用于人体监测。氧作为人体主要新陈代谢物质,在脑组织中消耗量最大,为防止患者治疗时出现脑组织氧降低而出现并发症,需要实时监测患者的脑组织血氧饱和度。目前临床使用的脑血氧无创检测设备大多采用双波长,在探测路径上其他物质会对测量结果产生误差,为此该研究基于近红外光谱无创监测脑血氧的基本原理,提出一种三波长探测光源的脑组织氧饱和度监测方法,并通过所搭建的系统进行初步验证,为后续的系统工程化奠定基础。     

生物发光断层成像的仿真研究

目的：验证生物发光断层成像技术（bioluminescence tomography,BLT）成像的可行性并克服其成像的病态性。方法：采用BLT的前向数学模型和仿真实验结果进行分析。结果：仿真实验结果表明,基于多角度、非接触BLT成像系统（multi—view non—contact BLT imaging system）,自发光源在成像体内的分布能够获得较为精确的解析,定位误差小于1mm。结论：基于多角度、非接触的BLT成像系统,结合稀疏重建算法,能够在较少（6个）的角度下,获取较好的重建结果,有望为疾病早期诊断及药物研发等研究提供有力工具。     

微量注射泵的质量控制检测结果分析及探讨

目的：通过在用微量注射泵的质量控制检测工作,掌握微量注射泵的性能状况,提高其使用的安全性和有效性。方法：采用Infutest 2000输液泵/微量注射泵质量检测仪对微量注射泵各项性能指标进行检测。结果：首次检测总体合格率为89.6%,维修后检测合格率为96.5%。不合格项主要有阻塞报警压力值和流量误差。结论：定期开展医疗设备质量控制检测工作,构建完善的质量控制体系,为提升医院的整体医疗质量提供保障。     

出门旅行带什么药？

如何准备旅游时所带的药品器械呢？我们给出一些建议和经验供外出旅游的朋友参考： 准备原则 做好前期准备： 主要是了解旅游地的情况和所处的季节（这些可以从网上了解,了解当地的天气情况,有无特殊要注意的事项）,如果去海边可以重点考虑带些抗过敏和消化系统的药物;如果去比较寒冷的区域,可以重点考虑带些暖胃和防止感冒的药品;如去高原或登山,除了药品之外,还有一些小型器械或设备可以准备,如去高原可以带一台指夹式的脉搏血氧仪（乐解脉搏和血氧饱和度情况,价格几百定右）,如果去登山要准备一些软性夹板等等。     

基于计算机视觉的下肢运动检测系统设计

目的：设计基于计算机视觉和人体关键点检测神经网络模型的人体下肢运动检测系统,以非接触的方式实现三维空间中的人体下肢运动情况检测。方法：首先,搭建运动数据采集平台,获取人体下肢运动图像,并基于OpenPose神经网络模型提取每一帧图像中下肢关键点的二维图像坐标。其次,结合运动数据采集平台中的视觉传感器的位姿信息,基于计算机视觉算法解算关键点的空间坐标,解析三维空间中的下肢运动情况。最后,以骑行运动为例、以动作捕捉系统同时采集的运动数据为标准,分析该系统在不同运动速度时的数据解算情况。结果：骑行速度为0.8、1.3、2.1 m/s时,该系统解算的数据和动作捕捉系统获得的数据的皮尔逊相关系数分别为0.950、0.917、0.828,均在强相关范围内。结论：该系统解算的数据可反映下肢运动情况,对三维空间的下肢运动检测有一定效果。     

一种非接触呼吸暂停检测技术的研究

为了实现在低生理和心理负荷条件下睡眠呼吸暂停的非接触检测,本文首先利用生物雷达实现了对人体呼吸信号的非接触采集,然后通过函数模拟构造伴有呼吸暂停的呼吸仿真信号,提出基于时域的能量谱法和基于小波域的小波信息熵谱法,最后根据两种算法的准确率提出综合判断方法,最终实现了对睡眠呼吸暂停的非接触检测。实验结果表明,利用能量法与小波信息熵法按权重综合判断睡眠暂停,能够较准确地判断阻塞性睡眠的呼吸暂停次数,为非接触睡眠呼吸暂停辅助诊断奠定技术基础。     

内窥镜注(送)水泵质量检测方法研究

目的：研究内窥镜注（送）水泵质量检测方法,为其性能参数评价提供技术方法学参考。方法：调研内窥镜注（送水泵现状及主要指标参数,针对内窥镜注（送）水泵流量示值误差、流量输出时间示值误差、温度示值误差和超温报警参数等关键技术参数设计检测方案。选取医院在用的6台内窥镜注（送）水泵（1～6号）进行质量检测,评估检测方案的可行性。结果：从流量参量、时间参量和温度参量3方面制定内窥镜注（送）水泵质量检测方法。6台设备中3号内窥镜注（送）水泵副送水通道流量参量预设累计流量为900 ml时,流量示值误差出现超差,其余5台内窥镜注（送）水泵各通道流量检测均满足使用说明书要求。结论：内窥镜注（送）水泵质量检测方法能够确保设备性能安全与有效,为提升产品质量、降低临床使用风险、保障医疗安全提供技术支撑。     

基于径向基函数神经网络的脑损伤电阻抗成像仿真研究

目的：基于径向基函数(RBF)神经网络对不同脑损伤场景目标进行电阻抗断层扫描(EIT)图像重建,评价不同状态下损伤预测准确率,为后期成像方法优化奠定基础。方法：基于COMSOL仿真建模软件建立多层圆域仿真模型,利用外部插件编程实现模型循环激励和RBF神经网络的生成,分别对单一脑出血和脑缺血、多发脑出血和脑缺血4种脑损伤状态进行EIT图像重建,利用图像相关系数和神经网络均方误差评估RBF神经网络的损伤预测能力。结果：在4种不同脑损伤状态下,RBF神经网络能够预测出不同位置及大小的出血和缺血目标,且4种状态的脑损伤图像相关系数(r值)分别为0.985、0.989、0.965和0.965,均方误差分别为0.0015、0.00002、0.0035和0.00004,证明其预测准确率较高。结论：RBF神经网络可以应用于复杂模型和多个脑损伤状态的EIT图像重建,可为后期图像重构算法优化提供一定算法基础。     

污水池清洗作业现场可疑中毒物的快速检测

  目的  基于污水池气体中毒的特点,研究制定适用于预防污水池清洗作业中毒的现场检测方法。
  方法  选取某个污水池为研究对象,分析作业过程气体中毒特点。利用五合一气体检测仪的快速检测技术,结合呼吸防护用品使用,研制污水池清洗作业的有毒气体现场检测方法。
  结果  池内污水中硫酸盐浓度3 080 mg/L,硫化物浓度51.9 mg/L。现场作业时将五合一气体检测仪进气口延伸至池内液面处,低于职业接触限值一半时开始作业,高于2倍职业接触限值时撤离。作业前经强制通风4 h后,池内污泥水液面处空气的硫化氢浓度经检测为0.8 mg/m3,一氧化碳、甲烷均未检出,氧气含量正常。当作业人员开启高压水枪冲刷污泥,五合一气体检测仪的硫化氢示值不断增加,最大值接近100 mg/m3。经7次循环作业后,硫化氢示值稳定保持在0.8 mg/m3的低浓度水平,污水池污泥清洗作业安全完成。
  结论  污水池有毒气体产生有很强的不确定性,极易发生人员中毒。本法覆盖污水池作业的全过程,结合污水池中毒的规律和特征,发挥应急检测技术的动态检测优势和呼吸防护用品的防护能力,可更好地保障有限空间作业人员安全操作。
     

改进的最小模型合理性的数值研究

目的：通过数值研究描述葡萄糖与胰岛素相互作用的改进的最小模型的合理性.方法：基于文献报告的6组生理学实验数据,利用改进的最小模型（SMMM）进行参数估计,按照参数变异性、参数合理性、拟合误差和拟合优度等4个评判指标,采用对比方法研究该模型与Bergman最小模型（MM）的差异.结果：模型SMMM的计算结果与Bergman最小模型的计算结果一致性较好.模型SMMM拟合误差比Bergman最小模型的拟合误差小的有4组（最大值为0.185 8）,大的有2组（最小值为0.000 02）.结论：模型SMMM是一个较好的可利用多样本静脉葡萄糖耐量试验（IVGTT）数据评估胰岛素敏感性和葡萄糖利用效能的数学模型.