| 基于fNIRs技术的清醒-睡眠状态识别 |
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| 引用本文： | 张朕,焦学军,潘津津,姜劲,曹勇,杨涵钧,徐凤刚. 基于fNIRs技术的清醒-睡眠状态识别[J]. 航天医学与医学工程, 2016, 0(5): 347-352. DOI: 10.16289/j.cnki.1002-0837.2016.05.007 |
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| 作者姓名： | 张朕 焦学军 潘津津 姜劲 曹勇 杨涵钧 徐凤刚 |
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| 作者单位： | 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室,北京,100094 |
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| 基金项目： | 中国航天员科研训练中心国家重点实验室资助课题(9140C770208150C77320;国家重点实验室自主课题(HF2011ZZA01 |
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| 摘 要： | 目的研究睡眠-清醒状态下大脑血氧变化特性,探讨基于功能近红外光谱深层次信息识别两状态的可行性。方法采用便携式功能近红外设备(波长849 nm、757 nm)测量了6名年轻(20~26岁)男性志愿者静止躺卧姿势下睡眠-清醒状态大脑前额位置6通道的功能近红外谱(f NIRs)数据,计算得到反映前额叶血氧水平变化的氧合血红蛋白(HbO_2)均值、心动信号和Burg功率谱等共计36个生理特征,并用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器建立了清醒与睡眠两个状态的识别模型。结果在清醒与睡眠过渡阶段大脑前额叶HbO_2均值水平呈下降趋势,心动信号频率在睡眠由浅入深过程中也呈下降趋势;睡眠时功率谱中呼吸波与心动强度均比清醒时有所下降(符合正常睡眠呼吸变缓、心动减弱规律);睡眠-清醒状态的平均分类识别准确率可达90%。结论基于功能近红外光谱信息检测实现人体静止躺卧姿势下睡眠与清醒状态的自动化识别具有技术可行性,对在轨航天员空间作息评估与规划具有实际应用价值。
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| 关 键 词： | 功能近红外光谱 光谱成像 信息处理 清醒-睡眠检测 |
Wake-sleep Detection based on Functional Near Infrared Spectroscopy |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | functional near-infrared spectroscopy spectral imaging signal processing wake-sleep detection |
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