结肠道压力数据的多重分形分析及熵解释

据统计结肠测压是目前应用范围最广的评价结肠道动力系统功能的检查手段,传统的方式是提取结肠压力的时域信号,根据专家和医生的判断来做出结论,但是这种方式人为的因素较多,往往不够准确.本研究对得到的结肠道压力数据进行多重分形特性的分析,通过计算多重分形谱来分析正常受试者和异常受试者结肠压力数据,其中正常受试者3例,异常受试者9例,对得到的多重分形谱利用熵理论进行分析,可以区分受试者数据的正常与异常情况.结果表明该方法在一定程度上面反映了正常的和异常的结肠压力信号的差异性,结合理论的分析可以作为判断结肠道动力性能的辅助手段.     

基于平滑伪魏格纳分布的人体结肠压力信号分析

目的：对人体结肠压力信号进行时频分析，探求人体结肠的运动学和动力学特性。方法：采用瑞典CTD-SYNETICS公司生产的胃肠道功能监测仪测试结肠功能正常和异常受试者的结肠压力数据，并采用平滑伪魏格纳分布分析人体结肠压力信号。结果：从人体结肠压力信号的平滑伪魏格纳分布，可以看出三类结肠动力特性：正常动力．动力过缓和动力紊乱，与临床观察相符。结论：平滑伪魏格纳分布具有良好的时频分辨率，可以在降低噪声干扰的同时有效地分析出信号的规律性。采用平滑伪魏格纳分布能够有效分析结肠压力信号的特性，为揭示结肠动力特性提供有用的手段。     

肠道压力数据的分形维特征

背景:结肠测压是广泛使用的评价消化道功能的检查手段,对结肠运动障碍具有评估价值。目的:分析结肠压力正常和异常者肠道压力信号的运动学和动力学特性。设计:观察对比实验。单位:上海市浦东新区人民医院。对象:选择2000-01/2001-08年在上海市浦东新区人民医院收治的6例结肠功能异常者为实验组,要求在检查前2周内不得口服任何影响肠道动力的药物与食物。选择2名同期入院健康体检自愿这为对照组,所有纳入受试对象对检测项目知情同意。测压仪器为瑞典CTD2SYNET-ICS公司生产的胃肠道功能监测仪。方法:受试者采用左侧卧位,将测压管用肠镜带入回盲部。测压管端部的水囊注满水,以加大端部重量,此时肠镜一边退出一边吸尽肠内的积气。退出肠镜后排空水囊,再让受试者静卧30min,消除其肠道受肠镜影响而引起的异常收缩。测压开始。每次测量约20min,再向水囊内灌注50mL水,气囊内注入50mL空气,模拟结肠腔内充满粪便的情况,以了解结肠在模拟充盈时的压力变化情况。同时用B超探测测压管的精确位置,同样测量约20min;然后将测压管拉出20cm,继续同样的测量并得出结肠压力数据,采用Higuchi算法计算肠道压力的分形维,通过分形维来区分正常的和异常的结肠压力信号。主要观察指标:肠道压力的分形维分析结果。结果:纳入患者6例和健康者2名全部进入结果分析。对照组受试对象肠道压力数据的分形维基本保持在一个数值附近,而实验组患者的分形维则变化较大,肠道的收缩运动出现异常,且数据的分形维多在1附近。结论:通过计算肠道压力的分形维,以分形维作为一个指标,可以区分正常的和异常的结肠压力信号。     

人工肌肉系统神经网络建模与控制

针对广泛应用于医疗机器人等领域的空气压人工肌肉的非线性特性，运用神经网络模型，对人工肌肉系统进行建模与控制。设计了一个具有单关节的人工肌肉试验系统。采用递推预报误差(RPE)算法来训练神经网络，并给出了RPE算法的具体实现，该算法与传统的BP算法相比具有更好的收敛特性。讨论了不同的输入向量和不同的隐层节点数对建模结果的影响。在此基础上提出了一种基于神经网络的人工肌肉系统非线性控制结构，并给出了人工肌肉关节跟踪正弦波和矩形波参考信号的试验结果。试验结果表明，采用神经网络模型对人工肌肉系统进行建模与控制，能有效地克服人工肌肉系统的非线性，能够得到更快的控制速度和更高的控制精度。     

肠道压力数据的盒维数分形分析

结肠测压是广泛使用的评价消化道功能的检查手段,对结肠运动障碍疾病的诊断有较高的价值,是其他检查手段不可替代的。本研究对肠道压力数据进行分形特性的分析。首先对结肠压力数据进行预处理,采用截止频率为0.4Hz的低通滤波器滤除结肠压力信号中的高频干扰成分。采用盒维数计算正常受试者和异常受试者结肠压力数据的分形维数。计算盒维数的基本原理为利用待分析曲线的积分和差分的四分位偏差值来计算分形维数。结果表明,正常的结肠压力信号的分形维数值大且随时间的变化小而异常的结肠压力信号正好相反,采用分形维数可以作为判断肠道动力性能的辅助手段。     

人体结肠压力信号的HHT分析

结肠测压技术可以提供结肠动力活动的信息.是广泛使用的评价消化道功能的检查手段.但是人体结肠压力信号具有明显的非平稳性,并且测量时难以避免外界的高频干扰,传统的时域观察或者频域分析很难对测压结果进行准确的分析.本文采用希尔伯特-黄变换(HHT)对临床采集的28例结肠压力信呼进行分析.先将人体结肠压力信号通过经验模式分解(EMD)方法分解为一系列自适应的固有模式函数(IMF),然后判断并提取出其中主要的分量c3,对其进行Hilbert变换,得出时间-频率-幅值(能量)表示的三维Hilbert时频谱及其边际谱,真实准确地反映出结肠压力信号蕴含的特征信息.依据来自于医学上现有的结肠动力理论进行分析判断,结果表明,这种分析方法对于区分出正常(5例)和异常(23例)人体结肠压力信号有明显的作用.结果符合现有理论,说明HHT是一种分析结肠压力信号的有效方法.     

医疗机器人用空气压人工肌线性控制的研究

介绍了空气压人工肌的特点和在医疗机器人中的应用 ,讨论了人工肌线性建模及最小预测误差控制算法 ,给出了自适应控制结果 ,表明该线性控制算法具有实用价值。     

肠道压力数据的分形分析

结肠测压是广泛使用的评价消化道功能的检查手段,对结肠运动障碍疾病的诊断有较高的价值,是其他检查手段不可替代的.本文对肠道压力数据进行分形特性的分析.通过对结肠压力数据进行预处理,采用Higuchi算法计算正常受试者和异常受试者结肠压力数据的分形维数.结果表明,该方法能够区分正常的和异常的结肠压力信号,可以作为判断肠道动力性能的辅助手段.     

人体结肠压力信号的时频分析

结肠测压对结肠运动障碍疾病的诊断有较高的价值.但是由于现有资料中对结肠运动功能的认识还比较欠缺,因此对测压结果的分析还需要不断地积累经验.对实际采集的结肠压力信号进行时频分析,并与结肠基本功能相对照.结果表明,这种方法对正常和异常的结肠压力信号的区分有明显的作用.和传统的时域观察或者频域分析相比,本方法可以使噪声信号很好的局域化,具有较好的时频分辨率,适于分析结肠压力这一非平稳的信号.     

基于平滑伪魏格纳分布的人体结肠压力信号分析

目的:对人体结肠压力信号进行时频分析,探求人体结肠的运动学和动力学特性。方法:采用瑞典CTD-SYNETICS公司生产的胃肠道功能监测仪测试结肠功能正常和异常受试者的结肠压力数据,并采用平滑伪魏格纳分布分析人体结肠压力信号。结果:从人体结肠压力信号的平滑伪魏格纳分布,可以看出三类结肠动力特性:正常动力、动力过缓和动力紊乱,与临床观察相符。结论:平滑伪魏格纳分布具有良好的时频分辨率,可以在降低噪声干扰的同时有效地分析出信号的规律性。采用平滑伪魏格纳分布能够有效分析结肠压力信号的特性,为揭示结肠动力特性提供有用的手段。