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结合QRS检测和小波阈值的膈肌肌电信号降噪方法
为了消去夹杂在膈肌肌电(EMGdi)信号中的心电干扰,在比例阈值算法的基础上,提出一种结合QRS检测和小波阈值的降噪方法.首先,根据小波系数的相关性构造QRS波群的检测方法,分析确定干扰的位置和范围;其次,将小波系数分为受干扰和未受干扰两部分,并构造相应的阈值算法,针对性地处理受干扰系数,以未受干扰部分系数作为阈值算法构造的依据;后,重构处理后的小波系数,得到降噪后的EMGdi信号.对临床采集信号的处理对比表明,该方法能够更为有效地去除心电干扰,并更好地保留EMGdi的有用信号.
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慢性阻塞性肺疾病患者在二氧化碳重复呼吸及运动过程中的膈肌肌电变化
研究发现,慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者在激烈运动后,并不出现膈肌疲劳[1,2],提示COPD患者在运动时可能存在着呼吸中枢的反馈抑制以防止呼吸肌疲劳.要证明这一假设就必须准确地评价中枢驱动.膈肌肌电可能是评价中枢驱动的一个好方法.研究提示多导食道电极记录的膈肌肌电能有效地反映正常人的呼吸中枢驱动[3,4].我们运用多导食道电极记录膈肌肌电,观察COPD患者在CO2重复呼吸及运动过程中膈肌肌电的变化,以探讨其是否存在呼吸中枢反馈抑制现象.
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猫基底动脉延髓支分布区的重叠特性
脑缺血性疾病是一种常见的严重威胁人类健康的疾病,有关脑缺血的研究是神经科学领域内的热点课题之一.目前这方面的研究主要集中在颈内动脉系统,而有关椎-基底动脉系统缺血后对脑干影响的研究报道较少.本文以猫为实验对象,分别结扎基底动脉单侧各延髓分支,观察脑干缺血范围和神经元形态学变化;并以膈肌肌电和股动脉血压为指标,观察呼吸活动和动脉血压的变化,以期探讨基底动脉不同的延髓分支供血范围的特点及其与功能的关系.
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噻托溴铵对慢性阻塞性肺疾病患者呼吸中枢驱动影响的临床研究
目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者吸入噻托溴铵后呼吸中枢驱动的变化.方法 将2017年1-12月广州医科大学附属第一医院门诊的50例稳定期慢阻肺患者随机分为两组,对照组给予基础治疗方案,药物组在基础治疗上加用噻托溴铵18μg,每日1次.治疗前后记录呼吸困难严重程度分级标准(MRC评分)、肺功能测定值,通过多导食道电极管记录静息状态、大用力吸气时的食道压(Pes)、胃内压(Pga)、膈肌肌电(EMGdi);比较两组间的差异及治疗前后的变化.结果 治疗4周后,药物组MRC评分(2.6±0.5对2.1±0.3,P＜0.05)较前降低;肺功能指标、Pes、Pga、跨膈压(Pdi)及大食道压(Pes-max)、大胃内压(Pga-max)、大跨膈压(Pdi-max)、膈肌肌电大值(EMGdi-max)治疗前后差异无统计学意义;而EMGdi治疗前后[(67.7±30.1)μV对(52.0±24.3)μV]、膈肌肌电占大值百分比(EMGdi％max)治疗前后[(35.7±12.8)％对(27.3±10.4)％]差异均有统计学意义(P＜0.05).对照组前后各指标差异无统计学意义.结论 吸入噻托溴铵后,慢阻肺患者的膈肌肌电值降低,反映呼吸中枢驱动的EMGdi可能是一项判断疗效的新指标.
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两种膈肌电信号处理方法对气道阻塞状态下呼吸中枢评价的准确性比较研究
目的 比较膈肌肌电均方根(RMSdi)与积分肌电值(iEMGdi)两种膈肌电信号处理方法对气道阻力增加状态下呼吸中枢评价的准确性.方法 选择2015年1-6月广州12名健康志愿者,接受不同程度的吸气阻力,并测量膈肌肌电以及跨膈压,膈肌肌电分别采用均方根和积分值处理,两种算法得出的结果分别与吸气跨膈压作相关性分析,比较其相关系数.结果 在低、中、高水平吸气阻力时,膈肌肌电均方根与吸气跨膈压之间的相关系数分别为0.198,0.141及0.569(P=0.054),均无相关性(均P＞0.05);而3个阻力下的积分肌电值与吸气跨膈压之间的相关系数分别为0.896,0.885及0.876,均存在明显相关性(均P＜0.01).结论 吸气阻力存在时,积分肌电值比膈肌肌电均方根更能准确地评价呼吸中枢的吸气努力程度.
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阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与呼吸中枢驱动
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是以睡眠时上呼吸道反复塌陷为特征的疾病,常伴日间嗜睡和心脑血管疾病.虽然上气道解剖异常可能与这一疾病的发生有关,但其发生机制尚不完全清楚.近的一些研究显示,OSAS的发生与呼吸中枢驱动异常有关.文章将介绍呼吸中枢驱动评价方法包括用多导食管电极记录膈肌肌电.研究显示,OSAS事件发生时呼吸中枢驱动事实上是下降而不是增高.
关键词： 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征 呼吸中枢驱动 膈肌肌电 -
俯卧位呼吸时悬空腹部对呼吸动力学的影响
目的:探讨稳定期慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者和健康志愿者在俯卧位状态下是否悬空腹部对呼吸和循环动力学的影响.方法:12例稳定期COPD患者和9名健康志愿者采取仰卧位、俯卧位悬空腹部、俯卧位3种不同体位,通过NICO和BioZ无创心肺功能监测仪连续测定患者的呼吸和循环动力学指标,通过呼吸功能检测电极测定膈肌肌电、跨膈压(Pdi)等指标,每个体位均观察10 min.结果:①呼吸动力学:健康志愿者俯卧位的Pdi与俯卧位悬空腹部和仰卧位比较显著升高[(13.5±1.6)比(11.5±2.2)、(10.1±1.7) cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),P＜0.05],稳定期COPD患者俯卧位的Pdi与俯卧位悬空腹部和仰卧位比较明显升高[(22.6±2.5)比(15.6±2.6)、(18.2±3.2) cmH2O,均P＜0.05];②循环动力学:健康志愿者俯卧位的心指数(CI)显著高于俯卧位悬空腹部和仰卧位[(5.01±0.73)比(4.26±0.47)、(4.39±0.39) L/(min· m2),均P＜0.01],稳定期COPD患者仰卧位的CI显著高于俯卧位悬空腹部和俯卧位[(4.31±0.45)比(3.85±0.61)、(3.42±0.59)L/(min· m2),均P＜0.01],外周血管阻力指数(SVRI)在俯卧位时显著高于俯卧位悬空腹部[(1960.9±307.9)比(1701.9±422.5) dyn·s·cm-5· m2,P＜0.05)].结论:健康志愿者或稳定期COPD患者在俯卧位悬空腹部,均能降低Pdi改善膈肌的运动能力,对稳定期COPD俯卧位时悬空腹部能减轻心脏的负荷.
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结合小波变换和能量熵在膈肌肌电中去除心电干扰的应用
膈肌肌电(EMGdi)信号是一种由膈肌产生并蕴含着人体呼吸系统重要生理信息的生物电信号,该信号易受自身心电(ECG)信号的严重干扰.本文在小波变换的基础上,结合信息熵理论,提出了一种新的小波能量熵阈值去心电算法.该方法在对信号各层小波系数的分析基础上,将每层的系数信息量看成一个单独的信号源,将其分成N等份的小区间,通过系数能量熵的分布特性将其分成高能量熵和低能量熵两类分别进行绝对均值阈值处理,对阈值后的小波系数进行小波重构便得到降噪后的EMGdi信号.通过实验对比结果表明,该方法有效地去除了EMG-di信号的ECG干扰信号,更大程度地保留了EMGdi的信号特征.
