肢体导联组合对心电轴估计精度影响的研究

目的心电肢体导联共有6通道,任意2导组合均可用于心电轴的估计。本研究比较了15种肢体导联组合的心电轴估计精度。方法使用生理数据网的12导心电图公开数据库(每条记录时长10 s,采样率500 Hz,静息状态),抽取年龄≥18岁且标注为单一窦性节律类型(心电轴正常)的21306条心电记录,包括6153条窦性节律记录、10916条窦性心动过缓记录、3466条窦性心动过速记录、771条窦性不规则记录;抽取年龄≥18岁的2323条心电轴偏移记录,包括1526条心电轴左偏记录、797条心电轴右偏记录。分别通过{Ⅰ,Ⅱ}、{Ⅰ,Ⅲ}、{Ⅰ,aVR}、{Ⅰ,aVL}、{Ⅰ,aVF}、{Ⅱ,Ⅲ}、{Ⅱ,aVR}、{Ⅱ,aVL}、{Ⅱ,aVF}、{Ⅲ,aVR}、{Ⅲ,aVL}、{Ⅲ,aVF}、{aVR,aVL}、{aVR,aVF}、{aVL,aVF}共15种“导联对”的QRS波群幅度(或面积)的正、负代数和来估计心电轴。结果基于幅度方法,{Ⅰ,Ⅱ}、{Ⅱ,aVL}对心电轴正常、心电轴左偏、心电轴右偏的三分类精度依次为93.56%与93.50%,优于传统{Ⅰ,aVF}的识别精度(92.93%)。基于面积方法,{Ⅲ,aVR}、{Ⅰ,aVR}、{Ⅰ,Ⅱ}、{aVR,aVF}、{Ⅱ,aVL}、{Ⅱ,Ⅲ}对心电轴正常、心电轴左偏、心电轴右偏的三分类精度依次为92.66%、92.53%、92.29%、92.19%、92.10%与91.91%,优于传统的{Ⅰ,aVF}识别精度(91.82%)。结论幅度方法的精度优于面积方法;无论幅度方法还是面积方法,心电轴自动估计时“导联对”{Ⅰ,Ⅱ}与{Ⅱ,aVL}的精度均高于传统“导联对”{Ⅰ,aVF}。

一种基于薄膜压电传感器的床垫式无负荷睡眠监测系统

目的实现一种基于薄膜压电传感器的床垫式睡眠监测系统。方法通过高灵敏的薄膜压电传感器检测睡眠中心脏跳动、呼吸以及翻身等体动导致的压力变化,经数字信号处理后分离出心脏跳动、呼吸及体动波形,再进一步提取心率、呼吸率和体动次数等信息。通过对睡眠过程中心率、呼吸率及体动等信息的融合统计分析,用于睡眠质量评估。结果以智能手机为平台,实现基于薄膜压电传感器的床垫式睡眠监测系统,心率呼吸率计算误差在5以内。结论系统实现了无负荷睡眠过程中心率、呼吸和体动等参数检测,进行睡眠质量评估,可用于航天员训练中睡眠监测,也可推广应用于普通人群家庭睡眠质量监测。

交互方式对航天员虚拟训练效率和体验影响研究

目的研究不同交互方式对航天员虚拟训练效率和体验的影响,制定更好的航天员虚拟训练交互方案。方法针对选择/操纵类虚拟交互任务,设计用户实验,对比研究航天员虚拟训练过程中动作捕捉手套和交互手柄两种交互方式的差异。通过比较任务完成时间,客观比较两种交互方式的交互效率,同时通过主观量表比较两种交互方式的用户体验。结果两种交互方式在不同类型任务中交互效率不同;动作捕捉手套用户体验评分更高,但交互手柄也能带来出色的体验。结论在航天员虚拟训练系统开发过程中,应该优先根据任务类型选择交互方式,以更高的交互效率保证航天员虚拟训练效率。

一次性泵用输液器对输液精度的影响研究

医用输液泵搭配一次性泵用输液器进行输液时,环境温度和输液时间、速度引起的输液精度变化会影响治疗效果。为此本文研究了不同温度和中高流速条件下,随着输液时间增加,使用泵用输液器对输液精度的影响,建立了输液时间、输液温度、输液流速对输液精度的三对数总模型和对数+双曲线总模型。在温度为10℃、20℃、30℃条件下,均进行了流速为100、200、500、1 000 ml/h的输液实验,分别探究了时间、温度、流速对输液精度的单变量影响。最后进行了单变量模型的预测分析、总模型的参数辨识以及预测分析。在本实验条件下,单变量模型的均方根误差均小于0.01,判定系数均大于0.96,时间和流速的单变量模型的预测值与真实值的相对误差均小于10%,前者误差更是基本均小于1%;总模型的均方根误差小于0.01,判定系数大于0.93,总模型预测值与真实值的相对误差小于10%,验证了所建模型的准确性和有效性,为标定时间、温度、流速引起的输液误差提供了理论依据。