分段滤波在心率变异性功率谱分析中的应用

心率变异性是了解人体植物神经系统功能状态的方便窗口,近年来已成为心血管疾病临床研究的一个前沿热点。心率变异性长时程功率谱主要成份分为超低频、极低频、低频、高频,不同的频段具有不同的生理意义,文中介绍了了一种可得到各频段局部范围精细结构的分段滤波方法,从而利用于观察各频段的变化趋势,为医学上对心率变异性信号的进一步研究及临床上的应用提供科学的手段。     

基于功率谱分析的头皮电位和心率变异性关系研究

通过对数学运算任务中头皮脑电信号和心率变异性的功率谱分析,研究了头皮脑电活动和心脏自主神经活动的关系.实验显示：数学运算过程中心率明显增加（P〈0.01）,心率变异性功率谱总能量减少（P〈0.05）,归一化高频功率明显降低（P〈0.01）,归一化低频功率明显升高（P〈0.01）;数算时脑电信号的α节律相对功率显著降低（P〈0.05）,θ节律谱能量值显著增加（P〈0.05）,相关分析显示F8、FT8、C4、P4和T8导脑电信号的θ节律功率谱能量值与心率变异性谱成分具有显著相关性（P〈0.05）.结果表明,数算任务中大脑有意识的精神活动增多,大脑中枢神经活动减少与心脏自主神经活动有关,脑中央前回、顶区和颞叶通过增加交感神经活动和减少迷走神经的作用来影响心率,它们在调节心脏自主神经活动中起重要作用.     

心率变异信号的相关维数分析

心率变异性(HRV)是反应交感-副交感神经张力及其平衡的重要指标,在临床中可以用作参考实现对心血管疾病辅助诊断及其康复过程中的无创性监测.通过对心率变异信号的非线性特征得到证实后认为,可以利用如相关维数等非线性动力学参数来刻画与分析心率变异信号.传统的计算时间序列相关维数的方法是基于相空间重构理论的G-P算法,通过对该算法的改进,可以大大降低其计算工作量.计算了30例临床病例HRV信号的相关维数,并对计算结果进行了统计分析,其结果可以在临床上提供参考.     

驾驶员驾车使用手机对其心率变异性的影响分析

为了定量分析在驾车过程中驾驶员使用手机进行通话时对其造成的生理负担,设计仿真实验研究一般性电话通话、微信语音通话和干扰性电话通话三种不同形式通话时对驾驶员心率变异性的影响。基于Logitech仿真驾驶器,设计了实验内容与流程,分一般性电话通话、微信语音通话和干扰性电话通话三种使用手机通话方式下,在城市仿真道路上进行模拟驾驶。通过MINDWARE系统采集驾驶员在整个驾驶过程中的心率变异性各指标。分析得到三种使用手机通话方式下驾驶员的心电波形图、心搏间期序列、心动间期时间序列的频谱等;根据心率变异性各指标变化得出使用手机对驾驶员生理的影响。结果发现:无论在哪种通话方式下,驾驶过程中使用手机前后心率发生明显变化,呼吸功率谱中峰值频率、平均呼吸振幅、心率平均值和呼吸速率增大,心搏间期值降低;心电波形图的心跳频率增大,心搏间期序列的峰值降低、心搏间期变短,心动周期时间序列的峰值升高、周期变短。从心率变异率的各指标的变化值来看:微信语音通话对驾驶人心率变异性指标的影响最大,干扰性电话通话次之,一般性电话通话影响最小。     

脉率变异性估计心率变异性的可行性分析

研究了心率变异性(heart rate variability,HRV)是否可以由脉率变异性(pulse rate variability,PRV)替代,以及HRV与PRV之间的定量关系.同步采集了健康青少年、老年人与心血管病人组各25人的脉搏和心电数据,并通过定量对比分析了HRV与PRV在时域、频域和非线性三个方面的特征参数.结果表明,HRV与PRV二者不是完全一致的,其中健康青少年组的全部参数(SDNN,RMSSD,PNN50,HF,LF,SD_1,SD_2,α_1,α_2,SE,CD和AE;Ratio0.2)均具有一致性,故二者在一定程度上可以互相替代分析;而老年人组和心血管病人组只有部分参数(老年:SDNN,SD_1,SD_2,α_1,α_2,CD,SE和AE;病人:SDNN,SD_2,α_1,α_2,CD和AE;Ratio0.2)具有一致性,其余参数(老年:PNN50,RMSSD,LF和HF;病人:PNN50,RMSSD,LF,HF,SD_1和SE;Ratio≥0.2)都不具有充分的一致性,故二者不可以互相替代分析.     

Spectral Analysis of Blood Pressure Variability as a Quantitative Indicator of Driving Fatigue

The quantitative detector of driver fatigue presents appropriate warnings and helps to prevent traffic accidents. The aim of this study was to quantifiably evaluate driver mental fatigue using the power spectral analysis of the blood pressure variability (BPV) and subjective evaluation. In this experiment twenty healthy male subjects were required to perform a driving simulator task for 3-hours. The physiological variables for evaluating driver mental fatigue were spectral values of blood pressure variability (BPV) including very low frequency (VLF), low frequency (LF), high frequency (HF). As a result, LF, HF and LF/HF showed high correlations with driver mental fatigue but not found in VLF. The findings represent a possible utility of BPV spectral analysis in quantitatively evaluating driver mental fatigue.     

基于分形维数的心率变异分析

心率变异性（ＨＲＶ）分析是近年来发展起来的一种新的用于无创检测心脏植物神经功能的领域．目前已提出的各种心率变异指标在对心血管疾病的早期诊断、监护和预后评估中起了不可忽视的作用，特别是对心性猝死的预报和心肌梗死的预后判别等临床应用中有重要意义．理论分析和实验结果表明，心率信号具有近似分形的性质，是非线性的，因此，用分形维数表征心率变异性是符合逻辑的．文中作者在计算了多例心率信号的分形维数并考察了相应的功率谱的基础上，提出一种新的指标——分形维数对指标．此外，作者还提出了在低采样率心电数据中精确定位Ｒ峰的新算法，并且讨论了基于纽曼－皮尔逊准则的正常心动周期的判决方法     

心冲击图心率变异性分析的可行性

 心冲击图（BCG）是一种无接触检测心脏活动的方法。本文研究利用心冲击图进行的心率变异性（HRV）检测。同步采集了20 名测试者在平静、瓦氏动作、瓦氏动作后、运动后4 种生理状态下的心电图（ECG）信号和心冲击图信号;分析了HRV_BCG和HRV_CG在时域、频域、非线性域的测定值;计算了相应测定值的相关性,并利用成对t 检验分析了两种方法的测定值的差异显著性。研究结果表明,在平静、瓦氏动作后和运动后的HRV 测定值无显著性差异。在时间较短的瓦氏动作中,两种方法测定的测定值中nPNN50、LF/HF 和SD₁有显著性差异。     

基于ART2的心率变异性数据分析

心率变异性(HRV)蕴含了自主神经系统(ANS)调节心血管活动的大量信息．以HRV信号来评估ANS的活动变化具有重大意义．ART2是基于自适应共振理论的一种无监督的自组织竞争网络，适用于自动模式识别．利用ART2网络对241例样本的HRV数据进行聚类分析，得到了满意的聚类结果．     

瞬态特征小波分析在心率变异性研究中的应用

瞬态分析是心率变异性研究中富有挑战性的课题 .利用小波变换表征信号瞬态特征的能力 ,对静卧 -心算实验诱发的R R间期瞬态边沿进行了李氏指数和平滑因子的分析 .发现健康样本的李氏指数大于冠心病样本 ,并对此进行了初步的解释 .     

曲美他嗪对缺血性心肌病患者心率变异性的影向

目的:探讨曲美他嗪对缺血性心肌病患者心率变异性的影响.方法:选择60例缺血性心肌病患者,随机分为常规治疗组及曲美他嗪治疗组各30例,后者在常规治疗基础上加用曲美他嗪(20mg,3次/d),疗程24周.治疗前后通过动态心电图测定心率变异性(HRV)指标(SDNN、SDANN、rMSSD、PNN50、HF、LF、LF/HF...     

汽车驾驶员疲劳状态下穴位磁刺激效应分析

在驾驶员疲劳状态下，应用心率变异性(HRV)功率谱分析，评价穴位碰刺激对自主神经系统功能的调整作用．健康志愿人员26名，每人参加两组模拟驾驶实验，A组为磁灸组，B组为对照组，时间均为90min．对磁灸组志愿者，在执行驾驶任务1h后，施加磁刺激30min．实验过程中实时记录实验者心电信号．执行任务过程中，实验者心率变异性表现出明显的线性趋势．磁灸组施加穴位磁刺激后，实验者表现为交感神经活动性降低，迷走神经活动性提高，精神紧张及疲劳程度降低．穴位磁刺激有利于改善心脏自主神经系统功能状态，可在一定程度上缓解精神疲劳．     

冠心病心率变异性分析及其临床意义

探讨各类冠心病患者的心率变异性及其对预后的意义。为病情的诊断和临床治疗提供理论依据。     

体育系跆拳道专项学生心率变异性特征分析

目的:探讨跆拳道专项学生和普通大学生的心率变异性特征.方法:用MCA-3C心脏功能检测仪,分别采集受试者在安静平卧状态下的512次心率信息,对信息进行时域和频域分析,获得心率变异性各相关指标数据.结果:实验组时域各项指标(HRP、RRP、RRM、RRN、SD、MSD、P50)值均显著高于对照组(P0.01);频域指标显示,T.S、HF.H、HF.A、HF.S、LF/HF值均显著高于对照组(P0.01);其他指标也高于对照组,但无统计学意义.结论:和普通大学生相比,体育系跆拳道专项大学生心率变异性较大,其迷走神经张力相对较大而交感神经张力相对较低,自主神经调节能力较强.     

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示,环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著,寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。本文基于人体心率变异性指标,探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势,并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。本文设置16名受试者从初始稳定温度（24℃或18℃）经历半小时的温降漂移,最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度,并全程监测了其心电信号。通过频域分析法,得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值（LF/HF）。结果表明：在冬季,适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价;温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来;冬季温度漂移热环境下,人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。     

甲亢患者心率变异信号的现代谱分析法

采用自制的心电信号采集系统,将心电图机的模拟信号放大滤波后,送入计算机中的采集卡中,采样频率设为1 000 Hz,连续采集5 min的心电信号并保存于硬盘中.利用现代谱分析法和FFT分析法,分析了19例正常人和10例甲亢患者心率变异信号的VLF/HF值.可以看出,甲亢患者和正常人的VLF/HF值有明显的差异.对比现代谱分析法和FFT分析法,在正常人和甲亢患者VLF/HF比值对比研究中,现代谱分析法并无明显的不同和优势.研究结果表明,谱分析法是分析甲亢患者自主神经异常的有效手段.     

基于呼吸疲劳节点的驾驶员疲劳状态判别研究

为了提高呼吸信号判别驾驶疲劳的准确率,本文通过模拟驾驶试验探究了呼吸信号与驾驶员疲劳状态的关系,提出了呼吸疲劳节点的概念,并基于呼吸疲劳节点判别了驾驶员的疲劳状态。首先,通过模拟驾驶试验采集驾驶员的呼吸信号,采用Karolinska嗜睡量表 (Karolinska Sleepiness Scale, KSS) 对疲劳程度进行主观自评量化。其次,把单位时间内眼睛闭合百分比 (Percentage of Eyelid Closure over the pupil over time, PERCLOS) 作为参考,与主观自评反馈结合,对驾驶员呼吸疲劳节点进行标定。最后,基于呼吸疲劳节点利用随机树算法获得了轻/重度呼吸疲劳变化节点的判别模型。结果表明:该模型能更加及时、准确地判别出驾驶员的疲劳状态;基于随机树算法获得的筛选条件对轻度呼吸疲劳变化节点识别的准确性要高于重度呼吸疲劳变化节点;轻/重度呼吸疲劳变化节点的平均识别误差分别为3.50 min和3.66 min,预测准确率分别为92.09%和92.03%。     

疲劳驾驶检测方法研究综述

分析了疲劳驾驶检测的研究现状,介绍了当前使用最为广泛的几种检测技术以及研究成果,综合分析比较了各种检测方法的优劣性,最后总结指出了疲劳驾驶检测的重要意义以及发展趋势,继续开展以明确检测标准为基础,以计算机视觉为重要手段,以信息融合为大方向的研究。     

基于Adaboost方法的车载嵌入式疲劳驾驶预警系统

提出一种基于Adaboost的实时算法, 并应用于车载嵌入式系统。用红外光源和红外摄像头获取驾驶员的视频图像, 对其疲劳状态进行监控。首先通过人脸检测定位驾驶员的人脸, 然后提取人眼区域并对人眼闭合状态进行判断, 基于PERCLOS标准制定了相应的预警机制, 对潜在的疲劳驾驶进行判断并预警。该算法从PC移植到嵌入式平台并根据实验进行了优化, 先后制作了多个车载嵌入式装置进行实车测试, 达到了大于92%的准确率和少于1.5 s的判断响应时间。实验装置稳定可靠, 可实际应用于营运车辆。     

动态血压变异性与高血压伴冠心病的关系探讨

目的 :探讨动态血压变异性(ABPV)与高血压伴冠心病的关系。方法 :采用24h动态血压监测(24hABPM)仪 ,对46例原发性高血压(EH)伴冠心病(CHD)和60例EH无并发症患者及45例正常人进行24hABPM ,以24h、白天、夜间血压均值 ,血压变异性为参数指标。结果:三组24h、白天、夜间血压均值相互比较有显著的统计学意义(P<0 01)。血压变异性 ,EH伴CHD与高血压无并发症组及正常对照组比较有显著的统计学意义(P<0 01) ,而高血压无并发症组与正常对照组比较除白天收缩压变异性有明显差异性外 ,其余无统计学意义。结论:高血压伴冠心病与动态血压变异性及动态血压均值有密切的关系。血压变异性可作为一项有别于平均血压的独立的预测心血管病变及自主神经受损程度的敏感指标。