椎弓根手术中电子导航系统的研制

本文介绍了椎弓根手术中电子导航系统的设计与实现.系统采用生物阻抗法,通过检测两电极间的电阻值的变化,为椎弓根手术提供导航.样机基于MSP430单片机,实现了低功耗便携式设计.对样机的动物实验表明,系统运行稳定,抗干扰能力强.

基于体外阻抗测量的恶性胶质瘤介电特性

目的 研究脑胶质瘤生物电阻抗特性,探索出恶性胶质瘤组织与正常脑组织的特征性电参数,为区分恶性胶质瘤与正常脑组织提供依据.方法 基于四电极法阻抗测量设计了一种体外阻抗测量传感器,利用普林斯顿阻抗分析仪VersaSTAT3对10例裸鼠脑胶质瘤和脑组织进行阻抗测量,并对20Hz～ 250 kHz范围内阻抗频谱特性曲线进行定量分析;结合生物阻抗谱理论,建立体外脑胶质瘤等效电路模型,并利用ZSimpWin对等效阻抗电路进行拟合仿真,以探讨脑胶质瘤在阻抗电路中的特性.结果 胶质瘤的阻抗模值在20 Hz～ 250 kHz范围内随频率的增大而减小,幅值曲线在200 Hz和50 kHz附近各存在一个斜坡,这两个斜坡的斜度都小于对应的正常鼠脑组织的斜度.10组裸鼠体外实验中,胶质瘤和脑组织的虚部-实部图中有两个时间环节,可以用两个时间常数的等效电路代替,并且电路元件中的参数R1对于胶质瘤和脑组织差异明显.结论 体外鼠脑胶质瘤与正常脑组织可以用阻抗特性曲线的斜坡值进行定量区别.此外,等效电路电参数中的R1也可以作为一个区分胶质瘤和脑组织的指标,这为临床检测和区分胶质瘤组织开拓了新的研究思路.

生物阻抗测量技术及其临床应用研究进展

生物阻抗技术是利用细胞外液和细胞内液的电学性质测量人体成分及器官变化的一种较新的医学诊断技术.因其具有无创、安全、有效及功能信息丰富等优点,广泛应用于疾病的动态检测.本文阐述了在临床中生物阻抗的测量方法、电极大小形状及贴放位置等的技术研究,并总结了生物阻抗在人体成分分析、心脑血管系统疾病的动态监测、消化系统疾病和肺部疾病的监测,以及乳腺癌检测中的应用.

BioZ.com监测全身麻醉腹腔镜胆囊切除患者的血流动力学变化

腹腔镜胆囊切除术由于手术创伤小,手术时间短,术后恢复快,近年有广泛开展的趋势.由于二氧化碳气腹的实施,使膈肌上升,气道压升高以及二氧化碳吸收入血引发高碳酸血症而提高交感神经张力[1],引起患者血流动力学指标较大变化,从而要求术中应保持血流动力学稳定.本研究采用美国BioZ.com无创血流动力学监测仪,其原理建立在胸电生物阻抗基础上,通过多种血流动力学参数对患者血流动力学改变,尤其是左心室功能实现实时、可靠、定量、客观评估.通过这些参数可反映心输出量(CO)以及气腹引起的血流动力学变化,全面了解患者术中各个时段的血流动力学变化.

第十一届生物阻抗国际会议在挪威奥斯陆召开

多路独立人体阻抗测量和信号分析

目的测量多路阻抗信号,使用分解多路阻抗信号信源方法分析阻抗信号.方法本文提出的阻抗测量系统采用独立电流源设计,可以同时采集多路阻抗信号.使用基于锁相环的相敏相干检测技术,可以直接得到阻抗信号的幅度变化.利用奇异值分解方法分解胸部阻抗信号,得到产生阻抗变化的源信号一心、肺阻抗信号.然后把经过频谱甄别的源信号重新投影在测量电极位置上.结果对系统实测得到的阻抗信号成功地进行了分解和投影处理,取得了较好的结果.结论多路阻抗系统能够提供单导测量系统无法提供的信息.在阻抗信号分析具有良好应用价值.

无创血流动力学检测评价特发性室性期前收缩患者经导管射频消融术前后心功能变化的临床研究

目的 联合心脏超声及无创血流动力学检测技术探讨频发室性期前收缩(PVC)患者经导管射频消融术(RFCA)前后心功能变化.方法 选取48例特发性频发PVC患者为试验组,PVC总数(16 391.03±10 873.01)个/24 h,另外随机选取55例健康查体者为对照组,分别行心脏超声及无创血流动力学检测.同时选试验组中25例患者行RFCA治疗,于术后3 d行无创血流动力学检测.分别比较两组心脏超声及无创血流动力学检测结果,及RFCA前、后3 d无创血流动力学检测结果.结果 所有超声结果均无统计学差异.比较PVC组与对照组的无创血流动力学检测结果,PVC组中心缩力指数(HI)、心搏指数 (SI)、心脏指数 (CI) 、室缩波波幅(C)较对照组降低,差异具有统计学意义(P<0.05),而房缩波波幅(WA)、室舒波波幅(O)、左室顺应性指数(WA/C)、舒张功能指数(O/C)较对照组升高,差异具有统计学意义(P<0.01);比较RFCA术前与术后3 d患者无创血流动力学检测结果,术后3 d患者HI、SI、CI、C水平显著升高(P<0.01),而WA、O、WA/C、O/C较术前降低,差异具有统计学意义.结论 特发性PVC患者在病程早期其心功能可能已受损,经RFCA可逆转或防止患者因频发PVC而损及心功能.

生物阻抗频谱技术检测Wistar大鼠体液成分和脂肪分布的初步研究

目的 探讨应用生物阻抗分析仪测量不同性别Wistar大鼠体液成分和脂肪分布情况.方法 利用生物阻抗分析仪检测Wistar大鼠身体组份,包括体液总量(TBW)、细胞内液(ICF)、细胞外液(ECF)、脂肪量(FM)、除脂肪量(FFM)、体液总量/体质量(TBW/BW)、细胞外液量/体质量(ECF/BW)、细胞内液量/体质量(ICF/BW)、脂肪量/体质量(FM/BW)和除脂肪量/体质量(FFM/BW).雄性组13只,雌性组13只分别检测各项指标改变,以证明不同性别正常成年Wistar大鼠身体组份构成.结果 不同性别两组间比较,雄性Wistar大鼠体液总量、细胞内外液含量、TBW/BW、ECF/BW、ICF/BW高于雌性Wistar大鼠,P值均小于0.05,差异有显著性.FM/BW、FFM/BW比较,P值均小于0.05,两组差异有显著性.雌性Wistar大鼠的脂肪含量高于雄性Wistar大鼠.结论 正常雄性成年Wistar 大鼠的体液含量高于雌性Wistar大鼠,而雌性Wistar大鼠脂肪百分比高于雄性.

生物电阻抗法检测胃动力功能

在胃排空、胃收缩或胃蠕动时,由于胃的形态、容积及其内容物组成情况的改变较大,电特性变化非常明显,变化规律与胃动力学状况相对应,相关性强.采用生物阻抗方法可以实现无创、高灵敏、准确地提取与胃动力学状况相对应的电特性及其变化信息.在介绍了胃动力功能及其检测方法的基础上,着重阐述了检测胃动力的电阻抗方法的发展动态、关键技术及其存在的问题.

功能性消化不良诊断与生物电阻抗检测方法

功能性消化不良(FD)为常见、多发疾病,其病因和发病机制可能与多种因素有关,胃动力和胃肠运动功能障碍是FD发病的重要原因.目前临床上对FD的诊断主要依据患者的自述症状,还缺乏有效的胃动力学检查方法或手段.采用生物阻抗胃动力检测方法可从电一机复合系统的认识高度,同时提取胃电活动和机械运动信息,研究从胃电活动到机械收缩、蠕动的复杂胃动力过程.此方法具有诱人的临床应用效果和发展前景.

基于HHT的生物电阻抗胃动力信号分析方法

目的 采用HHT时间序列分析方法处理从人体采集到的胃动力信号.方法 通过经验模态分解(EMD)技术将一非线性、非稳态过程的原始胃动力序列分解为一组内在模态函数(IMFs),对每一个IMF进行Hilbert 变换,得到信号的瞬时频率,然后选择与胃动力相关的频率成分,即0.03-0.06 Hz之间的IMF进行重构提取胃动力信号.结果 使用该方法可以有效去除叠加在阻抗胃动力信号中的呼吸和血流等干扰信号,保留胃动力信号的有效频率成分.结论 此方法是一种更具有自适应的、新型的、基于模态分解的时间序列数据处理方法,可以有效地为临床胃动力信息研究提供一种新途径.

小波变换和阻抗技术在胃动力研究中的应用

目的:探索基于小波变换和阻抗技术提取胃动力信息的方法.方法:实验于2006-07/10在重庆邮电大学生物医学信息工程研究所实验室完成.①选择胃动力正常的男性志愿者24名(年龄20～21岁),空腹8 h后喝纯净水400 mL(水温37 ℃),利用阻抗技术的四电极法进行胃排空检测.②运用小波变换方法结合Daubechies小波系对体表阻抗信号进行多分辨分析和重构,滤除呼吸阻抗和血流阻抗,进而获得胃阻抗信号.结果:24名被试均完成测试进入结果分析.被试具有喝水前基础阻抗不变,喝水后阻抗升高,然后快速下降再缓慢下降的特点,400 mL纯净水的半排空时间为(8.78±1.76)min.利用小波变换对体表阻抗信号重构后获得的信号频率范围在2～4次/min,表面光滑,有效去除了呼吸阻抗和血流阻抗信号.结论:①尽管胃阻抗受到胃酸分泌、试餐成分等多种因素的影响,但选用电导率低的无营养液体仍可获得阻抗曲线和胃容积变化的对应关系,为胃排空功能研究提供一种新的体表无创检测途径.②利用小波变换重构的阻抗信号频率与健康人胃蠕动节律一致,可以对胃蠕动功能从机械特性角度进行分析和评价,从而避免了胃电信号不能准确判断胃蠕动等机械活动失常所引起的胃动力紊乱.

一种新型的阻抗式呼吸检测系统

介绍了一种新型的阻抗式呼吸检测方法的设计与实现.系统采用生物阻抗法,在空间上通过增加电极,将多路呼吸信号进行空域叠加滤波,以提高信号的信噪比,并通过传统的软硬件滤波进一步增强抗干扰能力.样机系统基于MSP430单片机,实现了便携式低功耗设计.对样机的人体实验表明,其抗心动、血流和运动等干扰的性能较好,系统运行稳定.

生物阻抗技术概述

简要叙述了人体组织阻抗特性、生物阻抗技术的基本原理和测量方法,全面介绍了生物阻抗技术在细胞测量、体积测量、人体组织结构分析、组织监测、人体成分分析、生物阻抗成像等各方面的应用.

2型糖尿病患者生物阻抗式胃动力的测定

目的 观察2型糖尿病患者的胃动力情况并探讨其可能的影响因素.方法 采用基于小波转换的阻抗式胃动力采集系统检测65例2型糖尿病患者及30名健康志愿者的胃动力,并检测空腹血糖(FBG)和HbA1c.结果 65例2型糖尿病患者胃动力异常的发生率为53.85%,主要胃肠症状为腹胀、早饱、嗳气.2型糖尿病患者的胃动力主功率百分比较正常对照明显降低(P<0.05).HbA1c≥6.5%组患者的胃电主功率百分比较HbA1c<6.5%组显著降低(P<0.01).老年组胃动过缓功率百分比较青、中年组均显著增高(P<0.05).FBG及病程与2型糖尿病患者的胃动力障碍无关.结论 2型糖尿病患者胃动力障碍发生率高,HbA1c≥6.5%及老年患者更易发生胃动力障碍,FBG及病程与胃动力障碍无关.

胸部电生物阻抗波形重建的初步探讨

目前用Kubicek环形四极法或Sramek点状电极法测得的胸部电阻抗变化是左心和右心循环共同产生的混合信号，缺乏唯一性，不能用于疾病的定位诊断。如何从胸部体表的混合阻抗信号中获得左心、右心及各大血管本身的阻抗变化?这是电生物阻抗信息检测领域内一个长达30多年尚未解决、但又是急待突破的根本性问题，国内外的阻抗专家和临床医学工作者对此十分关注。为此，笔者设想建立胸部阻抗联立方程组，用阻抗波形重建来解决上述问题。

胸部电生物阻抗重建波的初步研究结果

为了解决心阻抗图测量中的非唯一性问题,2001年作者提出了胸部电生物阻抗波形重建的设想[1].通过一年多的研究,我们对原设想的数学模型和测量方法进行了改进,研制出了一台阻抗重建实验装置,并对60例健康男性做了检测,现将重建波的初步结果报告如下:附图是一例22岁健康男性的胸部重建心阻抗波,其中第一道是心电图(Ⅱ),第2-4道分别为主动脉(AO)、左肺动脉(PL)、右肺动脉(PR)的阻抗变化,第5道是心音图,第6道是心脏阻抗变化(HV).

离体猪胸主动脉的热传导率测试及分析

为进一步丰富血管组织热物性参数数据,以降低双极电外科血管闭合手术中高频电流产生的热量对手术装置加热点临近组织的热损伤,本研究基于准稳态平板法实验原理,采用电热膜和微型NTC热敏电阻分别作为加热元件和测温元件搭建实验装置;然后以家猪离体主动脉为研究对象,利用给电热膜通电加热组织、热敏电阻采集其温度数据,通过实验得到其热传导率数据;后对比了血管组织热传导率和生物组织阻抗随温度变化特性.研究结果显示离体家猪胸主动脉在26.5℃时,热传导率为0.4150 W/m-K.在温度升高至63℃时之前,热传导率增加随温度升高变化不明显;当温度高于63℃之后,热传导率呈下降趋势;当温度高于79℃后,随温度的上升,因组织内含水量持续减少,血管组织热传导率随温度升高而快速下降,温度接近90℃时,热传导率下降到0.201 W/m-K.研究发现家猪主动脉热传导率的变化特性与生物组织阻抗随温度变化特性在温度区间非常吻合,表明组织热传导率和阻抗特性存在一定相关性,为深入揭示电外科手术过程中生物传热机理提供重要参考.

胃动力信息检测系统的设计与实现

将胃电与胃机械活动相关的胃阻抗信息作为诊断依据,建立新的、更准确的胃动力评价方法.基于阻抗法设计了获取胃动力信息的系统,通过小波变换技术分离与胃电同步的胃蠕动信息.结果表明系统通过了调试,实现设计功能,采集到了阻抗和同步胃电信号.小波变换提取的信号排除了干扰,获得了胃蠕动信息.基于阻抗技术的方法可检测胃蠕动状态,联合同步胃电分析技术为临床检测提供了新方法.

基于串口的胃阻抗信号采集处理

基于生物阻抗的胃动力信息提取是我们正在研究的一个重要项目.采用串口以及串口控件实现了信号采集,采用小波分析等现代信号处理方法,实现胃蠕动信号的提取和动态谱分析.由此方法研制的胃动力检测系统可在消化道生理、病理生理、药理及临床应用上发挥重要作用.