基本尺度熵方法用于短时心率变异性分析的临床应用研究

心率变异信号能够体现神经对心脏节律的调节,其复杂性能够反映心脏的生理功能和健康状态.近十几年来,通过心率变异性来研究和诊断心血管疾病得到不断的提倡.本文作了以下工作:在分析短时心率变异信号特点的基础之上,运用基本尺度熵的方法来研究其动力学特性,从中提取出具有生理学意义的、能有效反应心率变异信号动力学特性的非线性参数;结合VC平台,编写出实现该基本尺度熵方法的分析软件,可对不同的心率变异信号进行分析处理,并将结果在PC机上直观地显示出来;运用这个软件分析了由本实验室与医院合作采集的五组不同健康状况的志愿者(包括50个健康年轻人和49个高血压、15个心绞痛、64个冠心病、37个心力衰竭患者)的心率变异信号,并对五组分析结果进行了医学统计.实验结果表明,从基本尺度熵方法提取出的非线性参数中:直方图的分布能反映心跳间隙的细节,直方图是否出现四个固定的最大值可作为初步诊断心脏是否健康的依据;基本尺度熵值和禁止状态个数则对不同的健康程度具有一定的区分效果.此外,对五组数据的分析统计结果还能够为临床诊断和心率变异信号的进一步研究提供参考.     

基于构型表的等值线绘制算法及程序实现

等值线图是一种离散数据的图形表示方法,在水利、土木、地质、石油勘探等工程和技术领域内都有广泛的应用.本文介绍了一种思想简单但行之有效的等值线绘制、光滑算法,该算法的时间复杂度与传统等值线绘制算法相当,但不需要像传统算法那样进行繁琐的等值线的追踪和走向判断,只需将二维数据平面划分成若干个彼此相邻的四边形,各四边形的顶点是最邻近的4个数据点,每一个四边形就是一个最小的等值线绘制单元,只要将二维平面上的所有划分好的四边形单元按一定顺序依次“移动“遍历,在遍历的过程中依据本算法给出的构型表绘制每个单元内的等值线小段,遍历完毕后,就会产生所求等值线的所有小段,从宏观上来看,所有的单元中的小段就连接成了光滑的等值线.然后,本文也介绍了等值线的连接绘制、光滑和彩色填充在OpenGL下的程序设计与实现,其填充效果可以达到像素级渐变,绘制速度可以满足心外膜标测实时显示的要求.最后分别给出了利用本算法和传统的基于等值线追踪的算法绘制的等值线效果图并进行了对比.     

基于v-SVM的多雷达数据机器识别方法研究

为了综合利用多雷达数据信息和获得高质量的点迹、航迹,需要对空中目标的多雷达数据进行机器自动识别。支持向量机（Support vector machine,简称SVM）是一种结构风险最小化原理,具有很高泛化性能的学习算法。使用SVM理论,通过对三部雷达的探测数据的分类、识别处理,对多雷达数据的机器识别方法进行了研究,分类正确率可以达到99．40％,表明,此机器识别方法是可行的。     

心率变异性检测系统的研究

以１６位单片机８０９８作为核心处理芯片，采用宏汇编语言编写程序软件，设计并制作了一台短时心率变异性测定仪．在其数学处理过程中，应用了混沌理论和小波变换技术．该测定仪具有体积小、重量轻、集成度高、抗干扰能力强、稳定性好及安全可靠等特点．它完全可以替代国外同类产品而用于临床检测     

心电图的基本尺度熵分析

在健康人和有疾病人的生理信号的复杂度问题的量化受到普遍关注.复杂度的降低已被指出是病理动力学的一个普遍特征.本文使用前人提出的算法研究了心电图(ECG)的基本尺度熵(BSE)的特性,研究发现健康人的心电图的基本尺度熵比较稳定在某个范围之内(在每个图的中间区间),示出心电图处于稳定阶段,心脏的健康状况良好;而冠心病人的基本尺度熵变动范围比较大,在某个时段会波动很小、在另一个时段则会波动很大,显示出心电图处于不稳定阶段,心脏的健康状况正在变差;心梗病人则在任何时段都会表征为基本尺度熵变动范围比较小、慢慢在收敛,基本尺度熵值波变动范围最小,说明心脏的健康状况处于恶化阶段,即将危及生命.研究表明基本尺度熵值变动情况对临床诊断心脏疾病的发展演化阶段有重要的指征意义.     

复杂生理信号的多重分形质量指数谱分析

生理信号属于非稳态的时变信号. 因此, 非线性分析方法能更好地揭示其特性与机理. 已有研究表明, 由复杂自调节系统产生的生理信号具有分形结构. 提出一种新的多重分形复杂度检测方法——质量指数谱分析, 着重刻画谱曲线的整体弯曲程度, 揭示分形结构复杂性. 方法描述了该谱曲线上所有相邻点对应分形维数差异的非线性叠加, 解决原有参数无法充分反映信号分形结构全部子集信息的不足. 用确定性分形系统Cantor集进行检验, 完全可以区分不同复杂程度的混沌序列, 并不受信号非平稳性及噪声干扰影响. 通过对人体心率变异性(HRV)信号和睡眠脑电(sleep EEG)信号统计分析, 可有效判别处于不同生理和病理状态的人群, 在运算速度和准确性上均比传统参数有一定提高. 该研究能够为临床应用提供有价值的信息.     

低功率超声辐射LEVOVIST试剂致家兔肝脏微血管栓塞的研究

探讨在生物体内输注LEVOVIST试剂以增强其被低功率超声辐射时微小血管栓塞形成效率的新途径．将12只成年家兔随机平均分为单纯超声、单纯LEVOVIST试剂、低功率超声幅射 LEVOVIST试剂作用组和对照组共4组进行实验；实验样本均作常规病理组织学方法分析，实验数据均作统计学处理．实验数据显示低功率超声辐射 LEVOVIST试剂可显著增强声孔效应和血管栓塞率，靶区内89．11％的微小血管栓塞；单纯超声辐射血管组的栓塞效果不明显，单纯LEVOVIST试剂和对照组仅有少许栓塞现象．     

基于非线性多参数的心脏室颤预测

血管疾病中心肌缺血导致室颤(Ventricular Fibrillation: VF)所引起的死亡占有相当的比例, 在病变发生之前预测到即将发生的病变, 为治疗赢得时间具有重要的意义. 本文以5条家犬为研究对象造VF模型, 采用非线性多参数分析方法即新的关联维估计方法-高斯核(Gaussian kernel: GK)算法和Lyapunov指数估计方法, 对VF发生前后心电信号的非线性特性变化进行了研究, 同时给出了关联熵h₂的估计. 研究结果表明, 当心肌缺血造成心功能降低时, 3个参数会同时降低, 而其中某个参数的改变可能是其他原因造成的. 因此, 综合判断3个参数的变化能可靠地了解心脏的状态, 克服了采用单个参数进行判断时所带来的误差, 对预测心肌缺血引起的VF具有一定的意义.     

实时动态心电监护系统

本文介绍了一种用微处理器控制的实时动态心电监护系统,采用数字滤波消除干扰和噪声,用差分法识别 QRS 波起点、终点和 R 波顶点.由 RR 间隔和 QRS 波宽等特征参数判别心电异常,实现实时自动监护,并对异常心电进行分类、存贮模板心电波形,统计发生次数.用微型描绘打印机回放存贮的模板波形和统计表.最后给出临床应用结果.