基于Lognormal函数的脉搏波分解可行性研究

探讨利用Lognormal(对数正态)函数构建血流流量波进行脉搏波分解的可行性.研究对象为23名健康在校大学生,利用无创主动脉脉搏分析仪(AtCor Medical SphygmoCor)获取无创主动脉脉搏波形.分别利用Lognormal函数和三角波函数构建血流波形,采用阻抗分析技术将主动脉压力波形分解为前向波和反向波并计算反射幅度(RM_log,RM_tri)、反射指数(RI_log,RI_tri),然后对参数进行Bland-Altman法分析和回归分析.两种方法计算的RM,RI一致性良好,其回归方程分别为:RM_log=1.009RM_tri-0.007,RI_log=1.008RI_tri-0.004;RM_log和RM_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),RI_log和RI_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),且从波形上分析,基于Lognormal函数的脉搏波分解较三角波更好.因此,基于Lognormal函数对主动脉压力波形分解是可行的,而且效果优于三角波函数分解的结果.     

基于传递函数和指端脉搏波的桡动脉脉搏波重建

桡动脉脉搏波的检测方法易受人体运动影响,因此提出了传递函数法通过指端脉搏波来估计桡动脉脉搏波.首先,通过分析窗宽和模型阶次建立指端脉搏波到桡动脉脉搏波的传递函数FIR模型;然后,使用测试数据评估模型对桡动脉脉搏波估计的精度.通过对10个受试者10d的样本数据进行分析处理,发现估计的桡动脉脉搏波与实测的桡动脉脉搏波最佳波形匹配度均在70%至92%范围内.结果表明使用传递函数法可以实现对桡动脉脉搏波的初步估计,该方法的提出为桡动脉脉搏波的检测提供了一种更简便的手段.     

基于脉搏波数学模型的运动员运动状态判别方法

针对利用运动员脉搏波信息对其运动状态(高强度运动、平静)进行判别,并减少身体状态的随机性对脉搏波特征信息的影响问题,提出了一种对原始脉搏波信号进行建模进而提取特征信息进行状态判别的方法.利用训练-测试的二分类分析方式,对运动员的心率状态进行判别,以分析运动员的运动状态,辅助其进行运动训练工作.实验通过对10名运动员志愿者在不同状态下进行脉搏波采集,对预处理后的原始信号进行函数建模并提取生理信息,利用SVM进行监督训练和测试.结果表明,该方法能够对运动员心率状态进行有效判别,得到运动员的运动状态.     

基于传输线模型的人体脉搏波仿真分析

利用55段人体动脉树建立传输线模型,数值仿真人体动脉树中脉搏波的传播,在心脏输出体积流率波一定的条件下,改变模型分支外周阻力来探讨阻力变化对脉搏波的影响规律。研究表明:随着某分支外周阻力的增加其自身的血流量迅速下降,不同器官的阻力比增加均能引起主动脉和桡动脉平均血压的升高,且升高的趋势逐渐减小;当阻力比η=4时,肝、脾、胃、上肠膜、右肾、下肠膜分支桡动脉平均血压较正常分别增加2.86%、4.55%、1.90%、12.15%、9.81%、1.49%。脉搏波谐波与各器官病变之间存在客观联系是中医脉诊的依据,而通过对桡动脉脉搏波频域分析发现,脉搏波谐波振幅与各器官外周阻力变化的联系不明显,仿真时还需考虑不同器官病变时心脏自我调节作用的影响。     

基于容积脉搏波的收缩压测量方法

利用脉搏波传播时间测量收缩压需要同时测量心电信号与脉搏波信号,这种方法不具备便携性;因此提出通过光电容积脉搏波测量脉搏波传播时间,进而无创连续测量收缩压的新方法.该方法是通过发射红光的透射式血氧指夹得到容积脉搏波,经过滤波、放大、数字信号处理后得到加速脉搏波,然后根据加速脉搏波的推进波与反射波之间的脉搏波传播时间建立其与收缩压的关系.系统通过ATmega128单片机与安卓手机来实现.针对个体的试验结果表明,该方法测量的收缩压与用电子血压计测量的收缩压有较好的一致性.     

浅析医用脉搏波换能器

人体脉搏波是由心脏的泵作用驱出血液进入血管以及由于血管的伸缩性使相应部分体表运动所形成的波,对其波形的研究在医疗上有着重要的参考价值。本设计利用两片半导体应变片和两个电阻组成电桥,把脉搏波形经仪器放大并显示在示波器上。经过一段时间的试用,证明性能稳定,使用方便,可供临床应用。     

基于光电容积脉搏波的无创血压连续测量研究进展

在临床诊断过程中,血压能够反映患者血液流动、身体体征变化等生理信息,是诊断组织器官健康状态的重要参考数据。由于传统血压测量方法存在有创、间断等局限性,利用光电容积脉搏波描记法(photo plethysmo graphy, PPG)实现血压的无创连续检测成为当前血压测量的热门研究领域。为此,首先简要介绍了PPG的理论背景与技术原理;其次阐述了利用PPG进行血压预测的具体流程,包括公开数据集、评估标准、预处理方法、特征提取与模型建立,并就不同方法的优缺点进行了对比分析;最后,总结了基于PPG实现无创血压连续测量的挑战与未来研究方向,为今后的研究提供参考。     

基于子空间法的主动脉压力脉搏波重建

有创测量中心主动脉压力波形(central aortic pressure waveform, CAPW)存在一定的风险且花费较大.通常用外周动脉压力波形(peripheral arterial pressure waveform, PAPW)来代替CAPW,而PAPW与CAPW有差异性.虽然盲系统辨识方法能够实时重建与动态辨识中心主动脉压力波形,但该方法在模型定阶上还需改进,因此本文提出了基于Hankel矩阵的秩定阶结合子空间方法用外周动脉压力波形重建中心主动脉压力波形.临床数据验证算法的结果表明,实测的与估计的CAPW的均方根误差约为5.87mmHg,波形匹配度约为74.70%;动物数据进一步验证算法,结果表明实测的与估计的CAPW的均方根误差约为8.82mmHg,波形匹配度为54.57%.实验验证了该方法的有效性.     

基于脉冲波形积分法的三电平变换器的统一建模

针对三电平DC-DC变换器开关数目多,开关模态复杂,难以用传统建模方法对之进行统一建模,用脉冲波形积分法对三电平DC-DC变换器进行建模分析,得到了有效的统一模型．文中以Buck三电平DC-DC变换器为例,详细阐明了统一建模原理,并给出了三电平DC-DC变换器的统一建模方法．仿真分析与实验验证了理论分析的结果,表明基于脉冲波形积分法对三电平DC-DC变换器进行统一建模是行之有效的．     

基于“T-tube”模型的中心动脉脉搏波双通道盲辨识

提出了由两路人体外周动脉脉搏波(peripheral artery pulse wave,PAP)来估计中心动脉脉搏波(central aortic pulse wave,CAP)的多通道盲辨识(multi-channel blind system identification,MBSI)方法,旨在实现心血管系统中心动脉脉搏波的实时无创连续监测.首先简单介绍了多通路盲辨识算法,并证明了心血管系统IIR模型特性可由FIR模型逼近,从而简化了MBSI算法.然后介绍了心血管"T-tube"模型,并结合两路外周动脉实测(肱动脉、股动脉)脉搏波来重建中心动脉脉搏波和辨识模型.结果表明,MBSI算法稳定性较好,估计出的CAP波形畸变率百分比小于6%、形态整体能量误差百分比小于3%.     

基于波包分解的主动Lamb波结构损伤监测方法

主动Lamb波结构健康监测研究中,监测信号的质量易受到环境参数变化以及人为操作误差的影响。在分析Lamb波传播特性以及主动Lamb波结构损伤监测技术原理基础上,研究采用波包分解方法获取Lamb波损伤散射信号。通过相关运算,从损伤结构响应信号中分离出健康响应信号部分,实现损伤散射信号的获取。给出了方法的基本原理和实现过程。结合时间反转损伤成像监测方法,在真实环氧玻璃纤维复合材料板结构上进行了实验验证,并与传统损伤散射信号获取方法进行了对比。实验结果表明,该方法能够较好的消除环境参数变化等误差对监测信号带来的影响,具有较好的实用性。     

论实波函数与复波函数

由描述微观体系实物微粒运动的波动方程解得的波函数有实函数和复函数两种形式.本文通过组合、互换,说明它们既有区别又有密切联系的微妙实况,以及在处理具体问题时对它们如何择取.     

基于状态预测的脉冲控制算法研究

针对采用脉冲矢量控制发动机作为控制执行机构的导弹,提出一种基于状态预测的脉冲控制算法.给出了算法的基本思路;由导弹短周期扰动运动方程组出发构造了预测模型;考虑过载指令跟踪精度及脉冲发动机能量消耗,构造了代价函数.算例设计及仿真结果表明,采用所提出的方法设计的脉冲控制算法能够保证导弹对制导回路过载指令的可靠跟踪,同时,还能够有效抑制脉冲发动机的能量消耗.     

脉搏波的复杂网络分析

脉搏波是人体重要的生理信号之一,从新的角度探索脉搏波的分析手段是脉搏波研究的一个重要方向.在分析现有脉搏波时域、频域分析方法的基础上,将复杂网络的分析方法引入脉搏波的分析之中,以拓展脉搏波的研究维度.分析了时间序列的网络化方法的现状,选择使用基于水平可见性(horizontal visibility graphs,HVG)的网络化方法对脉搏波进行网络化分析.获得使用脉搏波构建的网络的特性参数,确定了脉搏波网络的无标度特性,并从生理状态的角度进行了解释,为脉搏波的研究提供了一种新的手段.