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HRV信号R波检测的一种新方法
心率变异性信号的检测在临床诊断和生理研究中都有着重要的应用价值. 利用信号奇异点与其小波变换的关系,作者设计了心电信号的 R波获取软件,实验效果好.
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胎儿心电提取算法研究综述
在围产期对胎儿进行监护是十分必要的,而胎儿心电图是目前胎儿监护有效的手段之一.胎儿心电图能够反映胎儿心脏活动的全貌,通过对其波形分析,可及时发现胎儿生长发育过程中的异常.本文综述了几种经典的胎儿心电信号提取算法,包括自适应滤波法、盲源分离法、盲信号提取法、独立成分分析法、小波分析法、人工神经网络等,并重点介绍了各种方法的原理、改进方法,同时对各种算法的优缺点进行分析.文章的后,对各种胎儿心电提取算法进行了总结,并对未来发展做出了展望.
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基于MATLAB GUI编程的血流/温度信号时频分析软件开发
热波动分析是近年来发展的一类皮肤微循环功能障碍检测方法 ,目前相关的软、硬件的发展还处于比较早期的阶段,距临床应用还有较大距离.为便于使用小波分析方法 对微循环血流/温度信号进行时频分析,本文基于MATLAB GUI编程开发了一个有图像用户界面的应用软件,该软件主要包括了文件模块、小波分析模块、检测结果 模块以及相关性分析模块4部分.本文首先介绍了小波分析方法 在生物信号分析中的应用,然后通过几个实例对软件的信号小波变换、信号波动幅值变化提取、检测结果 统计以及信号互相关分析功能进行了介绍,期望本软件能够在血流/温度信号时频分析、微循环功能检测方面提供帮助.
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小波分析原理及在脑电图中的应用
小波变换是一种时/频域的分析方法,它将时域的一维信号变换至时间一尺度的二维空间.小波分析的一个重要特点就是具有良好的时频局部化性质,对于处理时变信号具有独特的优越性.而医学信号如脑电信号就是非稳态的时变信号,特别是许多疾病的信号如癫痫的脑电信号就是一种突变的信号.利用小波分析,分离出有关信号,减少诱发、长期监护等手段来获得特征波的方法,能方便、快速的提取有关信号,作为癫痫诊断的辅助方法.
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基于分类回归树与小波分析的甲型H1N1流行性感冒气象敏感性研究
目的 分析2009年长沙市甲型H1N1流行性感冒(简称流感)大流行的发病周期及其与敏感气象因素的关系.方法 收集2009年5月22日至12月31日(共223 d)长沙市5439例甲型H1N1流感病例数据及同期气象数据,使用分类回归树方法筛选甲型H1N1流感敏感的气象因素,基于交叉小波变换与小波相干分析疫情的周期性及其与敏感气象因素的时延位相特征.结果 回归树分析表明,日低温度和日绝对湿度是长沙市甲型H1N1流感流行的敏感气象因子,2009年长沙市甲型H1N1流感病例主要集中在10-12月[中位数(M)=44.00例/d],同期日低温度(M=13℃)和日绝对湿度(M =6.69 g/m3)均相对较低.小波分析结果表明,长沙市甲型H1N1流感在疫情高发期呈现16d的周期,日低温度及日绝对湿度是对应的敏感气象因素,日发病人数与日低温度、日绝对湿度之间是相干的,频域上以(16±2)d周期模式为主,在发病初期(8月9日至9月8日),日低温度与发病情况位相关系存在6d的滞后,在疾病高发期,日低温度和日绝对湿度均与发病情况呈负相关关系.结论 甲型H1N1流感大流行期间发病存在周期性特点,其敏感的气象因素对甲型H1N1流感发病存在“驱动效应”.
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中医脉象客观定量化理论方法研究
人体系统是一个时变非线性的复杂系统,脉象是人体系统的输出信号.中医脉学是我国传统医学中具特色的一项诊断方法,但由于"脉理精微,其体难辨,在心易了,指下难明",长期以来影响着脉学的客观化和科学化的发展,目前国内外对脉象信号定量化研究还处于不断摸索阶段,还没有建立起系统有效的脉象信号分析研究方法.为完成对脉象信号的定量与定性的客观化研究,需要研究出客观化的完整而简单有效的脉象处理方法.根据现代控制理论的观点,能够从系统的输出信号了解系统内部状态,因此以人体复杂系统的脉象输出信号作为研究对象,将现代系统理论和信号处理方法与我国传统的脉象学相结合,基于这种观点研究中医脉象学使之更科学化.通过对脉象信号的分析采用了时域和频域(尺度)相结合的研究方法,引入时频分析和小波理论进行脉象信号预处理和特征提取,应用模糊集理论进行脉象信号的分类识别,并进一步采用模糊神网络技术进行脉象信号的分类识别优化和脉诊专家数据库设计,系统地建立了系统全面的脉象客观化理论研究方法.
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广东省登革热发病周期小波分析及其与五运六气关系的研究
目的:探讨广东省登革热发病周期与五运六气学说周期之间的关联性,并预测登革热流行病学趋势.方法:采用复Morlet小波对广东省1981 ～2014年34年间登革热年发病率进行周期分析,探讨其与运气周期的关联性,分析波峰对应年份的干支特点.结果:登革热年发病率有9年和17年2个准周期.9年和17年时间尺度所对应的波幅都逐年下降,表明登革热的年发病率有逐渐下降的趋势.9年准周期和五运的10周期有一定的吻合,高发年份为土运和火运之年;17年准周期和六气中的18年准周期也有一定的吻合.在9年准周期中,登革热的发病高峰对应六气中的君火在泉.
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关脉信号数学分析法对比研究
目的探索中医脉象图形的数学研究分析方法.方法通过小波滤波、单周期提取、频域分析的方法与传统脉象图形时域分析法,对糖尿病和冠心病患者的关脉图信号进行分析比较.结果频域分析糖尿病与冠心病的谐波幅值具有非常显著的差异.而时域分析虽然也能反映两组脉象图形的差别,但不能反映信号的全部信息,同时在具体脉图中存在很多冗余信息.结论"小波滤波-单周期提取-频域分析"法是一种灵敏度高、数据量少、误差小、能比较全面反映脉象图形信息的好方法.
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北京市猩红热发病周期的小波分析及其与五运六气关系研究
目的 探讨北京市猩红热发病周期及其与五运六气周期的关联性.方法 采用复Morlet小波对北京市1970-2004年35年间猩红热年发病率和六气发病率进行周期分析,探讨其与五运六气周期的关联性,分析波峰对应年份干支特点与运气学说的关系.结果 猩红热年发病率和二之气发病率均具有5年和28年两个主周期,5年主周期与运气学说的五运5年周期吻合,高发年份为金运.结论 五运周期与猩红热发病周期存在一定的吻合性；猩红热发病中存在五运六气学说中的准周期现象和多周期叠加现象.
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诱发电位提取的聚类分析和小波去噪复合方法
本文研究了提取诱发电位的一种复合方法,它用聚类方法对诱发电位信号进行筛选,将筛选出的信号进行叠加以消除测试数据不一致性对叠加结果的影响.然后利用小波方法进一步去除噪声,提高信噪比.文中介绍了模糊聚类方法和小波去噪理论,并通过仿真计算来评估提取效果.仿真计算表明该方法可减少测试次数,提高信噪比,对视觉脑干诱发电位处理结果显示,该方法的实际处理效果良好.
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一种桡动脉脉搏信号的自动检波算法
现有的基于桡动脉脉搏波的心血管功能参数检测仪能够无创地检测心血管参数,但要求使用者具备一定的医学知识,需人工判断用于检测心血管功能参数的脉搏波波形,从而降低了仪器的普适性.本文利用小波变换对脉搏波进行分析,实现了一种新的基于连续小波变换的桡动脉脉搏波检波算法.实验结果表明:该算法准确性好,能有效提高心血管功能参数检测的智能化程度,降低操作难度,有利于心血管功能检测仪在家庭医疗保健中的推广使用.
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基于生物电放大器的经络阻抗研究
已有的经络定位方法都是定性或半定量的,而经络实质的研究需要一种定量的方法来实现经络的准确定位.将低频方波脉冲注入人体手掌的穴位,利用生物电放大器采集前臂一些部位的脉冲信号.根据经络的低阻抗特性,响应信号的大小与阻抗成反比.用Fourier变换和小波分析方法对采集到的实验数据进行分析处理,确定前臂响应信号的大点,也即阻抗小点,该点应在经络上.连接阻抗小点,在前臂皮肤上可以形成一条线.研究表明,这种方法得到的连线与传统中医对经络的位置的描述一致.此研究结果为中医经络的研究提供了一种新的研究手段.
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基于想象左右手运动脑电特征提取及其统计特性分析
目的 基于想象运动的脑-机接口(BCI)系统中,探讨如何获取思维脑电、提取特征并对其进行准确而有效地分类.方法 利用小波变换方法构建小波系数提取不同思维脑电特征,并从统计学的角度对这些特征进行分析.结果 在实际动作前0.5～1 s左右,想象左右手运动时C3和C4处各自具有明显不同的脑电特征,且这些特征存在显著性差别(P＜0.05)说明小波系数能很好的反映不同思维脑电的特征.结论 小波分析方法可以有效抑制或消除噪声和提取反映不同思维的脑电特征,通过对构建出的小波系数特征作统计学上的特性分析发现不同思维脑电具有显著性差别,该特征为后续分析中得以被准确地转换(识别分类)提供了更为可靠的保证.
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基于样条小波的QT间期延长及变异性的统计分析
采用二次B样条小波对滤波后的心电进行小波变换.根据小波变换的原理,心电中的奇异点在变换后将产生一个模极大值和模极小值对,在小波变换3尺度上检测出QRS波群的起点,在小波变换4尺度上检测出T波终点,从而确定QT间期.然后使用相应的公式对QT间期校正,以消除QT间期受心律的影响.使用该方法对美国MIT-BIH心律失常数据库中部分样本进行应用,很好地计算了QT间期延长及变异性的统计参数.
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蛋白质序列信息的提取与蛋白质结构预测
蛋白质结构预测是生物信息学的一项重要任务.本文介绍了目前在蛋白质结构预测中,基于人工神经网络和小波分析蛋白质序列信息的提取方法.从蛋白质序列提取更多的生物学特征和机器学习相结合的方法将有效提高蛋白质结构预测的精度.
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基于小波分析的人体平衡指标提取方法研究
为了定量评测人体的平衡能力,本研究以典型的二阶系统为模型结构,对采集得到的脉冲激励下的重心波动信号进行连续小波变换,计算出人体在外部激励下恢复原平衡状态下的调节时间,并以此作为评价平衡能力的指标.与解析法相比,此方法削弱了局部数据信息中随机干扰对结果的影响,将模型拟合度提高了近20％,可实现人体平衡指标准确提取.通过对100个样本多方向激励下调节时间的计算,验证了此方法的可行性,并统计出正常人平衡调节时间的参考范围为2-20 s.
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严重意识障碍患者对唤名和音乐刺激的脑电反应研究
唤名和音乐刺激是目前临床上严重意识障碍患者促醒的常用方法之一,研究唤名和音乐等不同声音刺激下的脑电响应机制,对临床上促醒治疗具有重要意义.采集严重意识障碍患者样本33例,分别采集患者在唤自名、唤他名和音乐刺激前后的脑电数据,利用小波变换的方法求取刺激后60 s和刺激前60 s安静状态下的小波能量值,统计分析3种声音刺激前后的脑电小波能量的比值差异性,以比较3种不同声音刺激下小意识状态(MCS)和植物状态(VS)意识障碍患者的脑电响应.结果显示:MCS患者在唤自名刺激下,刺激前后脑电能量变化的平均值为3.839,高于唤他名刺激下的1.609(P＜0.05 vs唤自名)和音乐刺激下的1.937(P＜0.05 vs唤自名);VS患者在唤自名刺激下,刺激前后脑电能量变化的平均值2.873,高于唤他名刺激下的1.443(P＜0.05 vs唤自名)和音乐刺激下的1.263(P＜0.05 vs唤自名).结论表明,严重意识障碍患者对唤自名刺激的脑电响应程度大于对音乐和唤他名刺激的脑电响应,MCS患者对声音刺激的反应整体要大于VS对刺激的反应,该研究为临床上对严重意识障碍患者实施唤自名刺激的合理性提供了理论依据.
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多尺度塔型医学图像增强算法
在基于影像的医学诊断中,为了从图像中挖掘出尽可能多的决策信息,首先需要研究高效的图像增强算法.在分析人眼视觉特性和比较诸多图像增强方法的基础上,本研究选择并改进了一种多尺度塔型图像增强快速算法.以CR和DR临床图像增强为例,实验结果证明了该方法可以较好的满足人眼视觉主观要求,增强效果优于传统单一尺度方法.与小波多尺度图像增强相比,效果相当,但运算时间大为降低,具有良好的实际应用价值.
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基于光电容积脉搏波的呼吸波提取
本研究通过人体指端的光电容积脉搏波,提取呼吸波信号.同时采用小波分析和经验模态分解方法对脉搏波信号进行分解并重构呼吸信号,然后与采集的呼吸波信号做相关性分析.通过对5名志愿者的实验,结果显示采用经验模式分解方法所提取的呼吸波具有更好的相关性.通过分析数据显示,其波形相关系数在0.5左右,AR频谱相关系数在0.8以上.由此可以证明,经验模式分解法可有效提取人体指端光电容积脉搏波中所包含的呼吸波成分.
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心音信号的分析及其特征提取方法的研究
心音的改变和心脏杂音的出现,往往是器质性心脏病的早体征.本研究讨论了一种全面的、综合性的心音信号分析方法,从多个角度对方法进行了探讨,提取心音的特征值,区分不同的心音.分析和仿真结果证明该方法能有效地区分不同的心音,有助于器质性心脏病的辅助诊断.
