多尺度熵在心率变异信号复杂性分析中的应用

介绍了在样本熵基础上提出的多尺度熵的概念、性质与应用,给出了一种计算多尺度熵的算法,并且通过实际算例说明了多尺度熵在表征信号复杂性方面的能力及其在心率变异信号研究中的初步应用.     

基于多目标交叉变异粒子群算法的多模医学图像非刚性配准

以互信息为相似性测度,采用B样条变换对多模态医学图像进行非刚性配准时,由于噪声及图像插值等原因造成的互信息局部极值使得传统优化方法不能搜索到最佳配准参数。为此,使用粒子群智能优化方法作为搜索策略,以降低对图像预处理的要求,进一步提高基于互信息的非刚性配准的鲁棒性。为了克服粒子群算法受初始值选取等因素的影响易陷于局部最优的缺点,使用LBFGS优化得到的结果构造初始粒子群,采用多目标优化方法结合交叉变异策略加以改进,使得算法在解空间搜索的遍历性得到改善,优化结果更接近全局最优。MR-T2与MR-PD图像的配准实验证明,该方法提高了基于互信息的B样条非刚性配准的鲁棒性,配准率达到94%;CT与PET图像的配准实验表明该方法相比惯性权重粒子群算法提高了配准精度,互信息增加了0.026;另外,CT与CBCT图像的配准实验也验证了本方法的有效性。     

利用Lorenz散点图分析高血压患者的运动心率变异信号

目的探讨高血压患者运动心率变异信号的非线性特征,为临床诊断高血压患者的心血管功能状况提供参考。方法以高血压患者作为研究对象,以健康者作为对照组,采集阶梯试验运动过程中两组人群的运动心电信号,提取其中包含的运动心率变异信号进行分析,运用散点图的定性和定量分析方法,将两组人群的散点图形状和散点图的6个参数进行对比。结果高血压患者与健康者的运动心率变异信号散点图在运动前后的表现差异明显,且高血压患者的各散点图参数数值较低。结论提示运动心率变异信号的散点图可用于高血压疾病患者的心血管系统功能损伤评测。     

心率变异(HRV)信号的谱分析方法研究

近年来,心率变异（HRV）分析作为一种无创检测心脏功能的手段,因其可以定量评估自主神经系统活动以及心脏的内在动力学机制、解释和预测心脏的运动过程而获得广泛应用,并成为心电信号处理中的研究热点之一。本文采用改进的HRV谱分析方法－－参数分析法,通过Marple算法建立自回归（AR）模型,计算功率谱密度（PSD）函数,然后分离各极点,得HRV的分离谱,以期为心血管疾病的早期诊断、监护及预后评估等方面应用提供新的分析工具。     

心率变异非线性动力学分析的状态空间重构方法

本文讨论了在使用研究非线性动力学方法研究心率变异时的状态空间重构问题.通过对这一方法的理论基础的讨论,说明在非线性建模中直接使用RR间期的不合理性.本文以嵌入学为基础提出了一个合理的建模方法,对临床数据进行了分析,并给出了对比分析结果.     

瞬时混沌强度在心电研究中的应用

我们在建立均匀度理论的基础上,定义了瞬时混沌强度,并应用瞬时混沌强度对来自MIT-BIH数据库的例子数据、窦性心率数据和心率失常数据进行了分析,瞬时混沌强度能分辨心率变异系数(Heart rate variability,HRV)无法分辨的情况.窦性心率的瞬时混沌强度有3大特点:(1)即时回零;(2)平稳性,它对空代步数是平稳的;(3)均值范围:2～7,方差范围:1.5～5.这说明,瞬时混沌强度也需要有一定的变异性.对心率失常的病例进行的研究表明,它们分别有不回零、不平稳和均值或标准差过低的情况.显然,由于瞬时混沌强度的算法简单,它大大地有利于临床病理分析和应用.     

时频分析在心率变异性研究中的应用

心率变异(HRV)包含着心血管神经体液调节的大量信息,由于信号提取的无创性,心率变异性分析是近年生理信号分析研究的热点。鉴于动态变化或病理状态下心电信号的非平稳特性,传统的时域和频域HRV分析有一定的局限性,而时频分析法在这方面显示出其明显的优越性。目前较常用的时频分析法有短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布(WVD)、小波变换等。本研究系统阐述了这3种时频分析方法在HRV分析中的应用,并提出了今后的研究方向和发展前景。     

拉米夫定耐药变异株的检测及其在临床研究中的应用

HBV YMDD变异检测技术的发展很快,大多建立在PCR技术的基础之上,敏感度和特异性高的检测技术正在广泛应用于临床,并且操作步骤更简化,所需时间更少,成本更低.本文即对HBV YMDD变异检测技术进展作一综述.     

多目标优化方法在鼻咽癌临床中的剂量学研究

目的：比较鼻咽癌（NPC）多目标优化方法（MCO）和单目标优化方法（SCO）的计划质量及治疗实施效率。方法：对8例NPC患者以相同的处方剂量,但分别采用MCO和SCO设计7个野的静态调强（IMRT）计划。比较两种计划在剂量分布、靶区适形指数（CI）与均匀性指数（HI）,不同危及器官（OAR）的剂量以及治疗计划的执行时间的差异。结果：两种优化方法均能满足临床剂量要求,与SCO相比,MCO计划组靶区PTV60。适形指数CI略优（p=0．007）,靶区PTVk最大剂量D：％略高（p=o．019）。在PTV70.4上,MCO和SCO的HI及CI数分别为0．11、0．10和O．94、0．93,两者无显著性差异。MCO计划组危及器官剂量均比SCO组低（t=2．2～-13．3,p=0．000-0．044）。其中脑干、视交叉、视神经的平均剂量有30％以上的差异性。MCO和SCO计划组总子野数和总机器跳数（MU）分别为39（±3）个、648（±62）MU和43（±2）个、758（±68）MU（t=3．0、-3．5,p=0．020、0．011）,MCO组分别减少了10％和17％。结论：使相比于SCO,用多目标优化方法（MCO）可实现靶区相同覆盖的同时可以更好的保护危及器官,且可提高治疗效率。     

拉米夫定耐药变异株的检测及其在临床研究中的应用

HBV YMDD变异检测技术的发展很快,大多建立在PCR技术的基础之上,敏感度和特异性高的检测技术正在广泛应用于临床,并且操作步骤更简化,所需时间更少,成本更低.本文即对HBV YMDD变异检测技术进展作一综述.     

心率信号非线性动力结构的确定

在Silvio等提出的压力反射控制心脏活动的短期压力模型的基础上,推导出关于心率信号的一种四参量的非线性结构,通过实际的心率信号降维分析,表明心率信号存在非线性动力结构,为心率信号是确定性低维混沌的诊断提供了依据。     

一种适用于心率变异分析的R波检测与定位算法

在心率变异分析中,不仅要可靠地检测出 R 波,而且要对 R 波的峰值点进行准确定位。本文提出一种简单有效的 R 波检测方法,它不仅能够有效地抑制心率变异分析中的基线漂移、工频噪声、肌电、运动伪迹等干扰,提高实时检测 R 波准确率,并且能够对 R 波的峰值点准确定位。由于算法简单,适用于便携式心率变异分析仪。     

EFFECTS OF DEPTH AND RATE OF BREATHING ON HEART RATE AND HEART RATE VARIABILITY

Effects of depth and rate of breathing on heart rate (HR) and HR variability were observed in two experiments. Respiration rate (RR) affected only cardiac stability, faster breathing producing more stable cardiac rate. Respiration depth (RD) affected both HR level and variability. Deep breathing produced faster, more variable HR, while shallow breathing had the opposite effects. A third experiment, in which Ss were trained to control HR using respiration, further illustrated the dramatic effects of respiration on cardiac rate. Implications of these results for experiments utilizing HR as a dependent variable and studies of autonomic control were discussed.     

冠脉病变程度和心率变异相关性研究

本文采用２４小时动态心电图方法对冠心病患者和正常对照组进行心率变异时域和频域分析。结果发现单支冠脉病变组ＳＤＮＮ（Ｐ＜０．０５）、ＴＰ（Ｐ＜０．０５）和ＬＦ（Ｐ＜０．０１）低于对照组，多支冠脉病变组ＳＤＮＮｉｎｄｅｘ、ＴＰ和ＬＦ（均Ｐ＜０．０５）低于单支冠脉病变组．提示迷走神经和交感神经波动幅度下降与冠脉病变程度有关，后者是猝死的原因。     

Prony参数模型法在心率变异性谱分析中的应用

本文用衰减正弦函数的线性组合作为人体心率变异性（ＨＲＶ）的信号模型，在不同体位条件下，用Ｐｒｏｎｙ参数模型法估计了ＨＲＶ信号的能量谱，并分析了模型参数的生理意义。结果表明：Ｐｒｏｎｙ，周期图及自回归（ＡＲ）谱在不同体位条件下具有相似的分布特征。立位时，Ｐｒｏｎｙ谱低频谱峰的频率位置向更低频端移动，相应频率衰减因子的绝对值显著减小（Ｐ＜０．０１），振幅有增大趋势；高频谱峰的频率位置基本不变，相应频率衰减因子的绝对值有增大趋势，振幅显著减低（Ｐ＜０．０５）。考虑到体位改变时心血管系统自主神经均衡性的变化，我们认为，本文提出的ＨＲＶ信号模型是合理的，用Ｐｒｏｎｙ方法分析ＨＲＶ信号不仅可以得到ＨＲＶ信号的能量谱，而且可以根据模型参数定量地反映心血管系统自主神经均衡性的变化。     

HEART RATE CONDITIONING IN THE CAT AND ITS RELATIONSHIP TO OTHER PHYSIOLOGICAL RESPONSES

Twenty cats were classically conditioned using electric shock as the unconditional stimulus (US). A 1000 cps tone served as the reinforced conditional stimulus (CS+) and a 500 cps tone as the non-reinforced conditional stimulus (CS–). The CS–US interval was 10 seconds. Data collected show a heart rate deceleration to the CS+ which is accompanied by a drop in blood pressure, respiratory apnea, a negative baseline shift of the galvanic skin potential (GSP), pupillary dilatation, a decrease of the electromyographic (EMG) activity of the muscles of the shocked foreleg, and a low voltage fast pattern of the electroencephalographic (EEG) activity of the sigmoid gyrus of the cerebral cortex and olfactory bulb. The heart rate deceleration is present after muscle paralysis with succinyl choline and it is blocked by atropine. It is presumed to be of vagal origin. Difference in CS+ and US responsivity is discussed.     

二种钙拮抗剂对冠心病患者心率变异性的影响

观察了50例冠心病患者分别服用合心爽(60mg,tid,一周),和拜心通(30mg,Bid,一周)后心率变异性(HRV)的变化。结果:冠心病患者24h HRV频域指标中的总功率谱面积(TP)、高频成份的标准化单位(HFn)及低频成份标准化单位(LFn)的各时段测值与健康对照组比较有显著差异;服用合心爽后,TP、HFn、LFn的各时段测值均较用药前显著改善,服用拜心通后则无相应改善。提示合心爽能显著改善冠心病患者的心脏自主神经功能异常,拜心通无明显影响。     

PSYCHOPHYSIOLOGICAL AND COGNITIVE DEVELOPMENT IN CHILDREN: THE RELATIONSHIP OF SKIN CONDUCTANCE AND HEART RATE TO WORD ASSOCIATIONS AND TASK REQUIREMENTS

Heart rate and skin resistance were recorded from male and female children five to seven years of age during the following conditions: low arousal (rest), high arousal (auditory and visual stimulation), and administration of a Word Association Test (WAT) and the Peabody Picture Vocabulary Test (PPVT). Children who gave a mature response pattern (paradigmatic) on the WAT tended to have lower conductance levels than immature responders. Heart rate decreased during environmental intake (high arousal), increased during environmental rejection (WAT), and was unchanged during a combined intake and rejection situation (PPVT). The skin conductance data were interpreted as being consistent with recent theories concerning the development of mature cognitive behaviors in children and the psychophysiological correlates of complex and simple behaviors.     

血压负荷,血压昼夜节律及心率变异性与左室肥厚的关系

目的：观察高血压左心室肥厚患者血压负荷，血压昼节律和心率变异性及其相关性。方法：选择伴有左室肥厚的高血压患者31例（I组），不伴左心室肥厚的高血压患者33例（Ⅱ组），选择年龄与患者可比的健康人30例作为对照组（Ⅲ组），进行动态血压与动态心电图同步监测，分析24小时血压负荷，血压昼夜节律及24小时心率变异性时域指标。结果：（1）血压负荷，血压昼节律：I、Ⅱ组24小时血压负荷，日间血压及夜间血压显著高于Ⅲ组，I组与Ⅱ组间血压负荷有显著差异；I与Ⅱ组非构型血压显著高于Ⅲ组，I与Ⅱ组二者间的非构型高血压出现率有显著差异。（2）心率变异性：I、Ⅱ组心率变异性各参数显著低于Ⅲ组，I与Ⅱ组间心率变异性也有显著差异。（3）四个指标的相关性：I组HRV与24小时血压负荷，非构型出现率及左室肥厚呈负相关。结论：高血压左室肥厚患者昼夜节律消失，血压负荷增加，心率变异性降低。副交感神经调节功能减弱可能与上述变化有关。高血压治疗中应注意改变心率变异性，恢复血压昼夜节律，减少血压负荷。