重症监护病人心电导联信号质量评估

目的：研究基于重症监护病人心电导联的信号质量评估算法。方法：通过分析信号的波形特征、统计特性和相互关系导出反映信号质量高低的信号质量指数（Signal Quality Index, SQI）,并基于SQI进行病人的心率估计,应用美国麻省理工学院多参数智能重症监护数据库Ⅱ中437例病人的6000多小时高质量数据和添加的各类心电干扰的数据进行算法评价。结果：SQI随信噪比的降低而减小;SQI与心电搏动检测灵敏度和正检测率呈高度正相关关系;基于信号质量评估算法,在严重干扰存在时仍能提供精确的心率估计。结论：信号质量评估算法可对心电信号质量给出客观的评价。     

浅论手术影像实时传输系统

本文阐述了我院在手术影像实时传输系统建设中的系统设计目标需求、系统组成结构、各个部分的作用以及系统建设的整体拓扑结构,说明了系统建设中的硬件、软件的选择与配置原则及要求;对系统所实现的功能做了较完整的描述.     

基于PC机的心电自动分析仪的研究

心电(ECG)监护系统提供了有关人体健康的重要信息,在保护健康、挽救人类生命方面起着不可忽视的作用,而带有心电自动分析功能的监护系统,还可以对心电信号进行自动处理、分类和报警,使得监护过程更可靠和简单.本文详细阐述了此类心电分析仪的硬件电路设计和软件设计,并在PC机上进行实验,取得了良好的效果.     

用于无线传输的便携型心电放大电路

为研制开发"无线发射, USB接口,经互联网进行心电实时监护系统",设计了一种以 AD620AN和 TLC2274构成的心电放大电路,作为该系统的模拟放大部分.该电路体积小、耗电少、携带方便、工作正常.经临床实测,整个电路灵敏度高、稳定性好,即使电极脱落,基线亦无明显漂移,电路抗 50周陷波性能好,噪声小,波形基本无失真.     

可视心电监测听诊器的临床应用

目的　评价自行改进的可视心电监测听诊器临床应用的有效性和实用性。方法　对 12 0例院外急救 ,出诊转运及心脏介入术后接送的心脏病患者 ,分别用可视听诊器与自行改进的可视心电监测听诊器进行临床应用对比 ,观察心电信号灵敏度 ( >10～ 2 0mm/mv) ,心电图心房“P”波显示率 ,抗干扰程度 (受呼吸体位变动及胸廓影响 )及连续实时心电监测情况。结果　可视心电监测听诊器心电信号灵敏度 ,心电图“P”波显示率 ,抗干扰率均达到 95 %以上 ,各项指标明显高于可视听诊器 ,可视心电监测听诊器连接电极导联后 ,可进行连续实时心电监护。结论　可视心电监测听诊器除了明显增强抗干扰能力 ,提高心电信号灵敏度外 ,还具备进行连续实时心电监测的功能 ,起到了便携式微型心电监护仪作用 ,既可用于急救监护 ,保健医疗 ,又可用于缺乏心电监测的飞机 ,车船进行转送病人 ,指导抢救工作。     

一种消除心电信号中工频干扰的陷波器设计

根据零极点分布对系统频率响应特性的影响规律,设计了一个消除 50Hz工频干扰的数字陷波器,并将该陷波器应用于消除心电信号中的 50Hz干扰.     

家用便携实时心电监护仪的开发和试验

本文介绍了借助射频传输、家用计算机及互联网扩展而成的家用便携式心电实时监护系统的开发和试验过程.该系统适合于家庭病人在网上接受医生远距离实时心电监护.     

基因编码钙指示剂在药物反应性细胞核钙信号实时动态检测中的应用

目的 探讨新型基因编码钙指示剂（genetically-encoded calcium indicators,GeCIs）在药物反应性细胞核钙信号实时动态检测中的应用。方法 将常用的GeCI变体——GCaMP6s用核定位序列（nuclear localization sequence,NLS）标记以用于细胞核钙的检测;同时在其C端与红色荧光蛋白tdTomato融合作为分子内的定量参照。将构建的质粒分别转染至HeLa细胞和U87MG细胞中,利用活细胞共聚焦显微成像技术对核钙信号的实时变化进行动态监测。结果 蕈青霉素（Paxilline）能够引起在40 min连续记录中核钙水平的持续增加,并且增加的动力学模式在不同的细胞系中差异存在统计学意义;同时在药物处理后细胞反应的筛选中显示,青蒿素可以引起细胞核钙浓度的明显改变,其变化的幅度与持续情况与蕈青霉素及过氧化氢的作用有所不同。此外,笔者还发现利用核钙的变化指标可以对细胞在接受应激性刺激后的异质性表现进行统计聚类分析。结论 在非兴奋细胞中,不同药物刺激可以引起细胞核钙离子浓度的升高。     

胎儿心电信号的无创提取：基于时间卷积编解码网络

目的 实现从孕妇腹壁混合心电信号中提取微弱的胎儿心电信号,为准确估计胎儿心率、分析胎儿心电波形等提供基础。方法 利用深度卷积网络（deep CNN）优越的非线性映射能力,本文提出了一种基于时间卷积编解码网络的非线性自适应噪声消除（nonlinear ANC）提取框架,以实现胎儿心电信号的有效提取。首先构建适用于处理胎儿心电信号的深度时间卷积网络（TCED-Net）模型作为非线性映射工具;然后以孕妇胸部心电信号为参考,利用该模型估计孕妇腹壁混合心电信号中的母体心电成分;最后从腹壁混合信号中减去所估计的母体心电成分,以得到完整的胎儿心电信号。实验利用合成心电数据（FECGSYNDB）和临床心电数据（NIFECGDB、PCDB）对方法性能进行测试与对比。结果 本文方法在FECGSYNDB上的胎儿R峰检测精度（[F1]值）、均方误差（MSE）和质量信噪比（qSNR）分别达到98.89 %,0.20和7.84;在NIFECGDB上的[F1]值达到99.1%;在 PCDB 上的[F1]值达到 98.61%。在不同数据集中较之 EKF（[F1=]93.84%）、ES-RNN([F1] =97.20% )和 AECG-DecompNet（[F1]=95.43%）等现有性能最佳的算法,本文方法的R峰检测精度指标分别高出5.05%、1.9%和3.18%,均优于现有最佳方法。结论 与现有算法相比,本文方法可以提取出更为清晰的胎儿心电信号,对孕期进行有效的胎儿健康监护具有一定的应用价值。     

实时动态超声造影在多囊肝射频消融术治疗中的有效性及安全性分析

目的 探讨实时动态超声造影在多囊肝射频消融术（radiofrequency ablation,RFA）治疗中的有效性及安全性。方法 选取2018年5月至2019年6月于义乌市中心医院行RFA的98例多囊肝患者为研究对象,根据随机数字表法将其分为造影组（n=49）和常规组（n=49）。术前两组患者均行CT及磁共振成像检查,常规组患者常规超声引导行RFA,造影组患者行实时动态超声造影检查后超声引导下行RFA。比较两组患者的肝功能、肝内囊肿总体积、术后肝囊肿总体积缩小率、完全灭活数、局部残存数及不良反应发生情况。结果 术后6个月,两组患者的肝囊肿体积均显著缩小,造影组患者的肝囊肿体积显著小于常规组（P<0.05）,术后肝囊肿总体积缩小率显著大于常规组（P<0.05）,术后完全灭活率显著高于常规组（P<0.05）;术前和术后1周,两组患者的丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、总胆红素比较差异均无统计学意义（P>0.05）;两组患者的不良反应发生率比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论 实时动态超声造影可有效提高多囊肝RFA的治疗效果,减少术后局部残留数,且未加重肝脏负荷,适宜临床推广。     

基于labview的心电信号采集和分析

在信号采集板 DAQ的硬件支持下,设计了一套基于 LabVIEW的心电信号采集和分析系统.该系统能够进行心电信号采集、显示、存储以及心率计算,能够实现虚拟仪器中信号的分析和处理.     

基于虚拟仪器的无线心电监护系统上位机软件设计

目的 开发基于LabView平台开发无线心电监护系统的上位机软件,实现对采集的患者心电信号实时准确显示并计算心率,进一步对患者心电数据进行分析与存储.方法 利用LabView平台将无线接收终端通过虚拟串口传递的心电数据进行校验、滤波、显示并计算心率.采用界面模式为下拉菜单式界面,使波形显示画面更为简洁,能够适应更小屏幕(如PDA等小型设备),并利用LabView的文件读写甬数存储患者心电信息.结论 实现了无线心电监护系统的上位机心电波形及心率显示和存储功能,使普通PC或PDA均能充当此无线心电监护系统的显示终端,降低了产品成本.经心电模拟器验证,波形显示效果和心率计算精度满足临床监护需要.     

基于心电数据库的虚拟心电信号发生器设计

本文以标准心电数据库作为信号源,运用LabVIEW软件构成虚拟仪器,实现相当于人体真实心电信号的无失真输出.该系统的输出能被心电监护仪采集、分析和诊断,可作为心电监护仪的心律不齐自动诊断功能的客观评估标准信号源.     

基于STM32的心电记录分析系统设计

介绍一种以STM32处理器为核心的智能心电记录分析系统.根据当前心电图机与动态心电仪Holter的应用局限性设计了一种外形小巧、性能高、兼具心电图机与Holter功能的智能心电记录分析系统,实现了对高频和超低频心电信号的采集,与计算机分析系统之间通过隔离USB2.0通讯和GPRS远程通讯实现了高速有效的数据传输.     

ECG/PPG Integer Signal Processing for a Ubiquitous Health Monitoring System

A compact ubiquitous-health monitor operated by single 8-bit microcontroller was made. An integer signal processing algorithm for this microcontroller was developed and digital filtering of ECG (electrocardiogram) and PPG (photoplethysmogram) was performed. Rounding-off errors due to integer operation was solved by increasing the number of effective integer digits during CPU operation; digital filter coefficients and data expressed in decimal points were multiplied by a certain number and converted into integers. After filter operation, the actual values were retrieved by dividing with the same number and selecting available highest bits. Our results showed comparable accuracies to those computed by a commercial software. Compared with a floating-point calculation by the same microcontroller, the computation speed became faster by 1.45 ∼ 2.0 times depending on various digital filtering cases. Our algorithm was successfully tested for remote health monitoring with multiple users. If our algorithm were not used, our health monitor should have used additional microcontrollers or DSP chip. The proposed algorithm reduced the size and cost of our health monitor substantially.     

Performance Evaluation of Time-Frequency Distributions for ECG Signal Analysis

The non-stationary and multi-frequency nature of biomedical signal activities makes the use of time-frequency distributions (TFDs) for analysis inevitable. Time-frequency analysis provides simultaneous interpretations in both time and frequency domain enabling comprehensive explanation, presentation and interpretation of electrocardiogram (ECG) signals. The diversity of TFDs and specific properties for each type show the need to determine the best TFD for ECG analysis. In this study, a performance evaluation of five TFDs in term of ECG abnormality detection is presented. The detection criteria based on extracted features from most important ECG signal components (QRS) to detect normal and abnormal cases. This is achieved by estimating its energy concentration magnitude using the TFDs. The TFDs analyse ECG signals in one-minute interval instead of conventional time domain approach that analyses based on beat or frame containing several beats. The MIT-BIH normal sinus rhythm ECG database total records of 18 long-term ECG sampled at 128 Hz have been analysed. The tested TFDs include Dual-Tree Wavelet Transform, Spectrogram, Pseudo Wigner-Ville, Choi-Williams, and Born-Jordan. Each record is divided into one-minute slots, which is not considered previously, and analysed. The sample periods (slots) are randomly selected ten minutes interval for each record. This result with 99.44% detection accuracy for 15,735 ECG beats shows that Choi-Williams distribution is most reliable to be used for heart problem detection especially in automated systems that provide continuous monitoring for long time duration.     

动态心电信号干扰的识别研究

目的研究能够有效滤除动态心电信号各种噪声和干扰,使有效信号得以突出的算法.方法分析动态心电信号干扰的形态特点及统计特点,针对不同种类的干扰提出识别办法,估算信噪比.结果本算法能有效估计信噪比的大小,有助于在心电监护中抛弃计算错误的导联,减小有效信号值估的偏差.结论本文算法具有较强的抗干扰能力,可靠性高,使监护系统能够有效地利用多导联的信息得到准确的分析诊断结果.     

NGF诱导PC12细胞向神经元的分化

目的：研究NGF诱导PC12细胞向神经元的分化情况。方法：实验分为10、20、50和80 μg•L^-1 NGF组及含10%胎牛血清的对照组。不同浓度的NGF组均诱导PC12细胞72 h,在24、48和72 h分别观察细胞的突起长度和细胞最大直径的变化情况;在诱导72 h后利用免疫细胞化学技术,观察不同剂量NGF作用后PC12细胞向MAP2阳性细胞分化的情况。 结果： 20、50和80 μg•L^-1 NGF组MAP2阳性细胞数明显高于对照组,且以50 μg•L^-1 组最为明显（P<0.05）。与对照组比较,加入NGF组分化的细胞其突起和细胞直径明显增长和增大,以50 μg•L^-1 组最为明显（P<0.01）。结论：NGF能够诱导PC12细胞向神经元分化,50 μg•L^-1 的NGF浓度是诱导PC12细胞向神经元分化的最适浓度。