生物医学工程学杂志
Journal of Biomedical Engineering 생물의학공정학잡지
- 主管单位： 四川省科学技术协会
- 主办单位： 四川大学华西医院 四川省生物医学工程学会
- 影响因子： 0.43
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 1001-5515
- 国内刊号： 51-1258/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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睡眠呼吸暂停综合征脑电关联维特性研究
睡眠呼吸暂停综合征(SAS)是一种常见且危害巨大的全身性睡眠疾病.SAS患者存在明显的脑部结构和功能的影像学改变,而脑电图(EEG)能反映大脑组织的电活动及功能状态,是描述睡眠过程直观的参数.基于EEG信号的非平稳和非线性特性,本文采用非线性方法对SAS患者睡眠EEG信号的关联维特性进行分析.将6名SAS患者组成SAS组,6名健康人组成对照组.研究结果显示,SAS患者和健康人睡眠EEG信号的关联维变化规律一致,即随着睡眠加深,其关联维均逐渐减小,但到快速眼动期(REM)时,关联维又上升至觉醒和浅睡眠期的水平;与此同时,SAS组的关联维在各个睡眠阶段均低于对照组,两组间存在的差异具有统计学意义(P＜0.01).研究结果表明,SAS患者的EEG信号与健康人之间存在明显的非线性动力学差异,这为研究SAS的生理机制及实现SAS的自动检测提供了新的方向.
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Fe2O3纳米颗粒对模拟哮喘气道黏液的流变学性能影响
哮喘患者气道黏液流变特性易发生变化引发气道栓塞.Fe2O3纳米颗粒是一种可经气道输送的药物载体,但其对气道黏液流变特性的影响未见报道.本实验用超声波法分散Fe2O3纳米颗粒,采用扫描电镜、原子力显微镜和纳米激光粒度及zeta电位分析仪对其分散结果进行表征;将分散后的Fe2O3纳米颗粒加入到模拟哮喘气道黏液中(终浓度分别为0.03、0.3、0.4 mg/mL).用旋转流变仪进行流动曲线、屈服应力、大幅振荡剪切检测黏液流变学特性的变化.实验结果显示,Fe2O4纳米颗粒处理使模拟哮喘气道黏液的零剪切粘度降低,且随着剪切速率的增加,黏液的结缠速度降低;对照组模拟哮喘气道黏液的屈服应力为19.0 Pa,而经Fe2O3纳米颗粒处理(0.03、0.3和0.4 mg/mL)的模拟哮喘黏液的屈服应力分别是为17.0、0.99和0.7 Pa;经Fe2O3纳米颗粒处理的模拟哮喘气道黏液在大振幅扫描和低频到高频剪切震荡扫描下,其粘弹性模量均出现了较明显的变化.采用光学方法观察气道黏液结构的结果显示,Fe2O3纳米颗粒破坏了黏液网状结构.实验结果表明,Fe2O4纳米颗粒会改变模拟哮喘气道黏液的流变学特性,本研究的结果可为进一步开发基于Fe2O3纳米颗粒的气道黏液解黏剂奠定相应的理论基础.
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男性心电监护服装电极佳位置的设计研究
为了有效降低心血管病患者的死亡率,提高心电监护服装采集信号的准确性,减少由电极在服装中不适当的位置引起的运动伪迹对心电信号测量效果的影响,本文对3导联监测方法下男性心电监护服装电极的佳位置进行了实验研究.实验在男性心电监护服装的3导联区域选择相应测试点,通过对各组位置点所采集到的心电信号质量进行比较,以及对心电图及功率谱图的分析,终确定佳位置点.结果发现在电极的佳位置处,由电极不适当位置引起的运动伪迹得到明显改善.心电监护服装中电极的位置对于心电信号的日常采集至关重要,电极在佳位置处,所采集的心电信号的稳定性得到明显提高.
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核心稳定训练动作中不同肌肉疲劳度的差异分析
本文通过采集6种核心稳定训练动作过程中的肌电信号,分析得出特定肌肉在不同动作下的疲劳状态.试验中,30名受试者完成6种核心稳定训练动作,分别是平板支撑、仰卧双桥、仰卧单桥(左、右侧交替)和两点交叉支撑(左、右侧交替),每种动作持续1 min,两种动作之间间隔2 min.测量肌肉为身体左、右侧的竖脊肌、腹外斜肌、腹直肌、股直肌、股二头肌、胫骨前肌和腓肠肌.采用中位频率的斜率值表征肌肉的疲劳状态,结果显示,在完成核心训练动作过程中仰卧双桥和仰卧单桥能引起竖脊肌更大的疲劳,平板支撑引起腓肠肌的疲劳度较大,而腹直肌的疲劳度在平板支撑与其它5种动作之间差异均具有统计学意义(P＜0.05);在6种核心稳定训练动作中,所测肌肉左、右侧疲劳度差异无统计学意义(P＞0.05).本研究所得结论,为核心稳定训练动作针对不同肌肉块的训练效果提供了量化指导.
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基于网页的可视化网络医学影像平台设计
随着“互联网+”发展的趋势,医务人员对医学影像的移动化也有了一定的需求.针对这一需求,本文提出了一种基于网页(web)的可视化医学影像平台.首先,本文分析了绘制医学影像的可行性以及技术要点,通过医学图像处理和科学可视化的跨平台应用框架(MeVisLab)对电子计算机断层扫描成像(CT)或磁共振成像(MRI)图像进行三维(3D)重建,并且封装成可扩展3D语言(X3D)文件.然后,应用第五代超文本标记语言(HTML 5)和网页编程图形库(WebGL)渲染引擎库,设计出专门为3D图像渲染的浏览器/服务器(B/S)系统,并利用该系统解析、渲染X3D图像文件.本文的研究结果显示,该平台适用于多个操作系统,便于实现医疗影像数据的跨平台化、移动化.后,本文对医疗影像平台的发展进行了展望,指出web技术的应用将促进医疗影像数据的共享,也便于实现基于医疗图像的远程会诊和远程教学.
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多目标搜索过程中的眼动研究
本文主要探讨多目标搜索过程中目标搜索时间的规律和眼动行为特征.试验任务由计算机编程实现,并将字符呈现在1个24英寸的显示器上,任务要求受试者在呈现的字符中找出3个目标字符,同一组的3个目标字符之间具有较高的相似度,而不同组的目标字符和干扰字符之间具有不同的相似度.试验过程中记录了搜索时间数据和眼动数据.结果表明,目标字符与干扰字符相似度较高时注视点数量也较多;受试者在搜索过程中主要有三种眼动模式,即平行搜索模式、系列搜索模式和平行-系列搜索模式,且平行-系列搜索模式具有好的搜索绩效,即使用平行-系列搜索模式的受试者所用的时间短;目标呈现的顺序对于搜索绩效有明显影响;目标字符与干扰字符之间的相似度也会影响搜索绩效.
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基于心理旋转的运动想象行为学实证探索
已有研究认为,运动想象心理旋转认知任务对个体的运动想象能力有较好的预测度.为探索运动想象能力与行为学数据之间的关联性,本研究对10名右利手男性受试者开展了身体部位相关图片的心理旋转任务试验,根据其反应时和正确率得出行为学效应,并将行为学数据与运动想象量表评分进行皮尔逊相关性分析.研究结果表明,对于单一受试者来说,在心理旋转过程中存在明显的角度效应、身体部位效应;对于所有受试者,行为学数据与运动想象量表评分呈相关性,研究结果表明受试者反应时越长,运动想象能力越差,反之同理.本研究可为后期开展运动想象心理旋转过程中的脑电生理学研究奠定前期基础.
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应用血流向量成像技术研究原发性高血压左室能量损耗
本研究旨在运用血流向量成像技术(VFM)研究原发性高血压患者左心室能量损耗差异,尽早检出流场力学异常的高血压患者,早期预防靶器官损害,并初步探索反映原发性高血压患者心脏舒缩功能变化的新方法.纳入健康志愿者22例、左室心肌质量指数(LVMI)正常的高血压患者14例及LVMI升高的高血压患者21例作为研究对象,分别行常规超声心动图、VFM检查及双频脉冲多普勒检查.结果显示高血压病例组的左室能量损耗明显高于正常组(P＜0.05),且舒张期能量损耗=0.439×SBP(收缩压)-8.349,收缩期能量损耗=0.385×SBP+0.644×LVMI-10.854;左室舒缩期能量损耗与E/e'相关,但与左室射血分数(EF)不相关.研究表明左室能量损耗有助于发现高血压患者流场力学变化;左室能量损耗变化是否能成为评估左室舒张功能的新指标,尚需深入研究;SBP是舒张期能量损耗的独立预测因素,LVMI及SBP是收缩期能量损耗的独立预测因素.
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基于主成分分析和反向传播神经网络的肝癌细胞后向散射显微光谱判别
为了实现血液中肝癌细胞的自动识别,本文基于主成分分析(PCA)和反向传播(BP)神经网络算法对三种细胞(小鼠的白细胞、红细胞和人体肝癌细胞HepG2)进行了识别研究.利用光纤共聚焦后向散射(FCBS)光谱仪获取光谱数据后进行PCA,选取前两个主成分作为光谱的特征,建立一个具有2个输入层节点、11个隐层节点、3个输出节点的神经网络模式识别模型.选取195例对象数据训练该模型,随机抽取150组数据作为训练集,45组数据作为测试集,验证模型给出的细胞是否识别准确.结果显示三种细胞的整体识别准确率在90％以上,平均相对偏差只有4.36％.实验结果预示采用PCA+BP算法能够从红细胞和白细胞中自动识别肝癌细胞,这将为研究肝癌的转移与肝癌的生物代谢特性提供有利的工具.
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加速度造成不对称周边视力丧失的仿真研究
复合高过载加速度将导致人体不对称的周边视力丧失,会成为飞行安全的极大隐患.基于此,本文提出用数值仿真的手段探究加速度对双眼视力的影响,以期探索复合加速度造成人体不对称周边视力丧失的力学机制.本文首先将计算机断层扫描(CT)的成年人头骨序列图像进行三维重建,得到含有双眼眼眶的头骨仿真模型.再将之前建立的单眼球模型进行镜像,得到双眼模型,匹配至头骨模型中,并填充脂肪加以完善.对该模型分别加载头-足方向的加速度载荷(Gz)、右-左方向的加速度载荷(Gy)、胸-背方向的加速度载荷(Gx)以及三个方向的复合加速度载荷,利用显式动力学算法,得到视网膜的动态力学响应.仿真研究结果表明,复合加速度作用下双眼应变相差25.7％,其分布特征具有明显差异.本文通过建立双眼有限元模型,为探索复合加速度造成不对称的周边视力丧失的机制性研究提供一种新的手段.
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磁共振梯度涡流场的定量实验与分析
脉冲梯度磁场由梯度线圈产生,广泛用于磁共振成像设备的信号定位系统中.但该脉冲也会同时在线圈周围导体结构中感应出涡流场,从而导致总磁场改变,使图像出现变形或伪影,影响临床诊断.本文通过实验测量了1.5T超导磁共振成像设备中脉冲梯度导致的涡流场;根据电感-电阻串联模型,分析了其数学模型,该模型表明涡流磁场可以由独立项和交叉项组成;然后本文定量测定了每项指数函数的振幅和时间常数等关键参数,为设计数字滤波器以进行预加重和波形整形提供了依据.本文涉及的测量是在设计的专用工装上进行,它由基于中心对称的六个方向上的水模和各自的射频接收线圈构成,通过加载测试序列可以得到有无涡流的原始一维数据,经计算可将其转化为有意义的采样数据.根据本文研究提及的数学模型,将采样数据用小二乘法拟合后表明,数据符合电感-电阻串联模型,涡流效应确实存在.通过对比实验同时也进一步证实,用数字滤波器对脉冲进行预加重后,涡流场被有效减小.本文建立了系统函数的数学模型,验证了预加重在减小涡流上的实用价值,提出了改进办法,为磁共振设备减轻涡流效应提供了参考.
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机械牵拉与前列腺素E2联合作用下调圆锥角膜成纤维细胞赖氨酰氧化酶家族基因表达
为了研究机械牵拉与前列腺素E2(PGE2)对赖氨酰氧化酶(LOXs)家族基因表达的影响,本文对体外培养的正常人及圆锥角膜患者角膜成纤维细胞给予PGE2处理,并进行幅度为12％、频率为0.1 Hz的周期性机械牵拉12h,采用荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测LOXs家族基因的表达情况.研究结果显示,圆锥角膜患者的角膜成纤维细胞LOXs家族基因表达量普遍低于正常角膜;与静态培养组比较,单独机械牵拉使正常组的赖氨酰氧化酶样蛋白(LOXL)中的LOXL-2和LOXL-4基因表达上调,并使得圆锥角膜组的LOXL-3和LOXL-4基因表达下调;机械牵拉与PGE2联合作用则使正常组的LOXL-4以及圆锥角膜组除LOXL-1之外的所有LOXs基因表达均下调.根据以上研究结果可提示,以机械牵拉和PGE2同时作用,将下调圆锥角膜患者角膜成纤维细胞的LOXs家族基因表达,这将可能导致角膜胶原交联受阻,使胶原纤维之间的黏附力下降,胶原板层之间产生相对滑动,影响角膜结构稳定性,促进角膜发生圆锥膨隆.本文通过探讨研究力学刺激与炎性因子对LOXs家族基因表达的影响,有助于更好地理解圆锥角膜发生发展的可能机理,为圆锥角膜预防及治疗提供参考.
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黄连素衍生物(氟[19F]HX-01)体外靶向肝癌的初步研究
氟[18F]标记黄连素衍生物(氟[18F]HX-01)是一种潜在的正电子发射计算机断层显像(PET)肿瘤显像剂,而能量状态不同、无放射性的标准对照品(氟[19F]HX-01)的物理性质及化学性质与其完全相同.本文通过研究氟[19F]HX-01在体外人肝癌细胞和人正常细胞中有无选择性分布的现象,从而为进一步完成活体内氟[18F]HX-01肝癌PET显像奠定基础.本文利用小檗红碱和3-氟丙醇在碱催化作用下,一步反应制备氟[19F]HX-01;课题组选取人正常肝细胞(HL-7702)与人肝癌细胞(HepG2、SMMC-7721)为实验细胞材料,于荧光显微镜下观察[19F]HX-01在细胞内的定位;用细胞增殖活性检测试剂盒(CCK-8)测定氟[19F]HX-01对上述细胞的增殖抑制作用及其对细胞的毒性作用.本文研究结果显示:①氟[19F]HX-01与人肝癌细胞HepG2、SMMC-7721的结合能力明显高于人正常肝细胞HL-7702;②氟[19F]HX-01对HepG2、SMMC-7721以及HL-7702的细胞增殖抑制作用具有剂量依赖效应;③氟[19F]HX-01对人正常肝细胞HL-7702的毒性作用较SMMC-7721、HepG2更低.上述体外研究结果表明:氟[19F]HX-01对人肝癌细胞(HepG2、SMMC-7721)较人正常肝细胞(HL-7702)具有更高选择性和更高毒性.以此为基础,放射性对照品氟[18F]HX-01有望进一步开发成为潜在肝癌PET显像分子探针.
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面向心理压力评估的脑电信号多重分形去趋势波动分析方法研究
本文基于多重分形去趋势波动分析方法(MFDFA)实现了对受试者心理压力状态的评估.研究针对不同心理压力状态下,脑电信号多重分形去趋势波动分析中优分形阶数确定问题,重点分析了多重分形去趋势波动分析方法中的奇异指数、Hurst指数等参数与阶数的关系,进而确定优分形阶数,实现了基于脑电信号多重分形去趋势波动分析的心理压力状态评估.试验采集了14名在校学生有/无心理压力状态下的脑电信号,分别比较了奇异指数、奇异维数、Hurst指数、质量指数与阶数关系,确定了优分形阶数范围为[-5,5],实现了基于脑电信号β波多重分形去趋势波动分析方法的心理压力状态评估.研究结果表明,心理压力状态下,脑电信号的Hurst指数和质量指数大于无压力状态下,脑电信号的相应参数,随着阶数的变大,Hurst指数减小,趋近于定值,而质量指数增大,奇异值随阶数的变化幅度较明显.本文还比较了有/无心理压力状态下,脑电信号的峰值和奇异谱宽度,结果表明,不同心理压力状态下脑电信号多重分形谱特性不同,心理压力状态下,脑电信号的奇异谱宽度明显大于无压力状态下脑电信号的奇异谱宽度.本文研究结果说明,该方法可以有效地评估心理压力状态,为实现心理压力状态干预,提高心理健康等提供支持与帮助.
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年龄相关的动态功能连接网络特征研究
大脑老化会影响脑区之间的功能连接(FC),近几年有研究表明脑区之间的功能连接是随着时间变化的,而这种动态的变化能反映更多的生理病理信息.因此,本研究基于静息态功能磁共振成像(fMRI),采用滑动窗技术构建了32名老年受试者和36名年轻受试者的动态功能连接网络.利用小波包分析研究了波动能量差异对频段的依赖性,并与年龄进行线性回归分析.本文研究结果发现,老年组的功能连接波动能量在低频段高于青年组,而在高频段低于青年组.结果表明,老年人网络间的动态功能连接存在慢波化现象,这可能与老年人大脑的功能衰退有关.通过本文研究结果,可为脑老化的研究提供一种新的思路,同时也可促进对动态功能连接的理解.
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一种基于平面的手术机器人手眼标定方法
本文针对机械臂末端安装激光测距仪的手术机器人的手眼标定,设计了基于平面模板标定的方法,给出了平面模板的数学模型并推导了求解方法.针对实际系统中存在的测量误差,提出了一种新的关于单平面数据优选的算法,可有效地剔除测量误差大的数据,提高标定精度;在此基础上,进一步提出使用立体正交平面改进标定精度的方法,应用非线性优化方法提高手眼标定精度.为验证精度,使用激光测距仪从不同角度、位置对空间中的某些固定点和一个长方体的表面进行测量.结果表明,单平面方法标定的精度为(1.37±0.24) mm,使用立体正交平面得到的标定精度为(0.37±0.05) mm;测量三维空间点的平均FRE为0.24 mm,平均TRE为0.26 mm;角度的测量偏差大为0.4°.通过实验验证了本文方法的有效性,同时结果表明本方法的标定精度较高,能够满足手术机器人准确定位的需求.
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生物细胞三维打印技术与材料研究进展
生物细胞三维(3D)打印是一种新型的制造技术,通过该技术可以将细胞以及细胞支撑材料打印成复杂的具有3D结构与功能的组织.与其他3D打印技术相比,生物细胞3D打印需要对打印过程以及打印材料的生物环境进行研究.针对生物细胞3D打印的特点,本文主要讨论了生物细胞3D打印技术的发展现状,重点从打印技术与打印材料两个方面展开介绍.其中,针对现有打印技术,本文重点介绍了喷墨法、挤出沉积法、光固化成型法以及激光辅助法的精度、制备过程、材料要求以及对细胞状态影响,并在此基础上比较了各自的优势和局限性;针对常用的打印材料,本文重点介绍并对比了其交联方式、生物相容性以及应用场合等.生物细胞3D打印技术目前仍主要在实验室发展阶段,对现阶段生物3D打印技术原理与发展进行回顾总结不仅有助于思考如何将这一技术尽快投入实用,也有助于更好地规划生物3D打印的未来发展方向.
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骨内液体流动生物力学的研究进展
骨重建是以骨形成和骨吸收为特征的重要生理过程,人们早已发现骨组织受到力学载荷作用后,会通过骨重建过程优化其结构以适应变化的载荷环境.目前已有大量研究证实,载荷作用下骨内孔隙结构中的液体会发生流动,所产生的流体剪切力是使骨组织细胞产生生物学响应的主要因素.本文综述了近年来骨内液体流动方面的相关研究进展和成果,主要包括流体刺激下骨组织细胞的生物学响应,骨孔隙中的压力及其对液体流动的影响,以及骨内液体流动的实验、理论及数值模拟研究,并对骨内液体流动研究未来的发展趋势加以分析和展望.
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基于深度学习和医学图像的癌症计算机辅助诊断研究进展
日益精细化的癌症医学图像提供了大量的有用信息,对辅助医生作出准确诊断发挥着至关重要的作用.为了准确、高效地利用这些信息,基于癌症医学图像的计算机辅助诊断(CAD)研究成为业界热点.近年来,深度学习技术的应用使这方面的研究取得了长足进步.本文拟就深度学习应用于癌症医学图像的计算机辅助诊断的研究进展予以综述.我们发现深度学习在肿瘤分割和分类方面展示了比传统浅层学习方法更好的效果,不仅有广阔的研究空间,也有较好的临床应用前景.
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便携式慢呼吸训练降压仪的设计
临床研究证实缓慢呼吸具有显著降低血压的疗效.本文基于此原理设计了一种便携式慢呼吸训练降压仪.降压仪采用微型变极距电容传感器采集呼吸信号,以STM32为主控芯片,用WT588D语音芯片实现语音、音乐引导慢呼吸训练,并在3.5寸彩屏上实现呼吸状态指引.针对患者难以适应慢呼吸训练的问题,提出了基于反馈调节的智能引导呼吸算法来训练患者慢呼吸.10名高血压患者使用本仪器进行了累计100次慢呼吸训练,结果表明:随着训练次数增加,患者呼吸率从(15.16±0.92)次/分降低到(9.40±0.29)次/分,同时呼吸率低于8次/分的时间占总治疗时间的比例也从0.079±0.017升高到0.392±0.019.因此,本研究设计的降压仪能有效引导高血压患者进行慢呼吸训练.
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基于机器人手眼标定的末端工具参数优化
为简化手术机器人的操作流程、缩短手术准备时间,本文提出一种新的快速手眼标定方法——次注册法,并在分析该方法误差产生原因的基础上,又提出一种实用的手术机器人末端工具的参数优化方法.一次注册法利用空间固定的双目摄像机识别固定在机器人末端工具上的标记物,并由机器人关节参数可确定标记物的空间位姿,从而建立摄像机坐标系与机器人基坐标系的联系,完成手眼标定;但考虑到机器人末端工具的加工、装配误差,本文建立以机器人末端坐标系与末端工具坐标系之间的转换矩阵为变量的误差方程,运用数值优化方法实现了对机器人末端工具参数的优化.实验结果表明:一次注册法与现有方法相比可以显著地提高手术机器人的手眼标定效率,参数优化方法可以显著地提高一次注册法的绝对定位精度,使其满足临床手术的要求.
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可触摸低温等离子体对硅胶手的消毒灭菌实验研究
本文采用自主研制的可触摸式低温等离子体系统,研究了等离子体对硅胶手表面的消毒灭菌效果,以模拟和评估对人手的处理.等离子体处理硅胶手表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌时,并无显著差异.等离子体的消毒灭菌效率随时间的延长而提高,随细菌初始密度的增高而降低.细菌初始数量为1.0×106～ 1.0×107 CFU时,灭菌过程主要发生在前5s,灭菌率在99％以上.本研究为研制可用于人手的新型等离子体设备奠定了基础.
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自适应放射治疗靶区运动补偿系统的设计
为了进一步减小肿瘤放射治疗中靶区运动造成的误差,设计了一套自适应靶区补偿运动的系统和方案,并完成了系统设计和模拟试验.通过控制系统采集患者靶区标记点当前时间的运动位置,与参考点的位置进行比较以控制治疗床向当前时间运动方向相反的方向移动.治疗床的三维运动由控制系统控制三个独立的步进电机实现,控制电机的运动就能实现对治疗床的控制.通过模拟实验表明,本系统能减小放射治疗过程中由于呼吸等运动造成的靶区运动的误差.本系统具有实时性好、运动精度高的特点,具有较高的临床应用价值.
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基于实时步态分析的行走辅助外骨骼机器人系统
面向因病痛或自然衰老等原因腿部运动功能受到轻度影响的患者或老年人,本文提出了一种可穿戴外骨骼机器人系统,通过体重支撑的方式减轻双腿在行走过程中对髋、膝、踝关节和腿部肌肉的负载,以实现行走辅助的功能.考虑到使用人群的心理诉求和病症特点,有别于固定式或跟随式康复机器人上配有的减重系统,本文提出的外骨骼机器人结构美观,轻巧便携.系统通过足底压力传感器实时对使用者的步态进行分析,通过步态相的划分,针对各步态相提出不同的控制策略.通过座椅上的压力传感器实时监测外骨骼提供支撑力度的大小,且驱动控制使用比例-积分-微分(PID)控制技术进行力矩控制.机器人系统总重12.5 kg,站立时平均辅助支撑约10kg,行走中平均辅助支撑约3kg,起到了一定的体重支撑效果,减轻了行走和站立时对下肢的压力.
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基于面部视频的血流信号提取方法的比较及适用性研究
基于独立分量分析(ICA)的盲源分离技术可从面部视频序列中分离出血流脉冲信号(BVP),进而可获取心率、血氧饱和度和呼吸率等生命体征参数.但现有研究结果并未有效展示ICA在BVP获取方面的优势,因此,一些研究者建议直接利用面部视频图像序列的绿色通道分量(G分量)并结合时域滤波进行BVP提取(G-BVP).本文基于9位受试者所提供的面部视频数据,对ICA-BVP和G-BVP两种方法的性能和特点进行了比较,研究了面部器官自然运动和光照变化等因素引起的视频干扰成分对BVP提取效果的影响.实验表明,ICA-BVP方法在消除运动和光照干扰方面具有较明显的优势.在ICA-BVP方法的具体实现过程中,提出了基于谱峭度的BVP信号自动识别方法,用以解决ICA输出排序不确定的问题.该方法在动态BVP信号获取和心率估计实验中取得了较理想的测试效果.综上所述,ICA-BVP方法在基于面部视频的血流信号提取及生命体征参数估计的应用中,具有更好的稳定性和准确性.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 z1 |
| 2003 | 01 02 03 04 |
| 2002 | 01 02 03 04 |
| 2001 | 01 02 03 04 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 01 02 03 04 Z1 |
| 1998 | 03 |
