基于小波和卡尔曼平滑的事件相关电位单次提取

本研究提出一种事件相关电位单次提取方法,可有效减少实验次数,并可探索实验之间ERP的变异性。此方法基于小波和卡尔曼平滑,首先利用小波变换考察ERP平均信号的时频特性,根据ERP不同分量出现的时间位置,在不同尺度上选取特定的单次实验ERP小波系数构成观测向量,其为真实ERP小波系数状态向量与噪声之和,然后对观测向量进行卡尔曼平滑,最后对卡尔曼平滑后的小波系数进行小波重构,得到单次提取的ERP信号。仿真实验表明,基于小波和卡尔曼平滑的方法不仅信噪比提高约16～18 dB,优于30次叠加平均、简单小波方法和基于高斯基函数的卡尔曼滤波方法,还可以跟踪ERP的幅度趋势变异性。与基于高斯基函数的卡尔曼滤波方法相比,所提方法降低了计算量。真实脑电ERP提取实验表明本方法较好地从单次记录中提取出了事件相关电位,并可解释ERP因适应和应激引起的趋势变异性。

基于小波奇异点检测和阈值去噪的眨眼伪迹去除方法

目的眨眼伪迹是脑电中一种常见且影响严重的伪迹。本论文提出一种基于小波奇异点检测和阈值去噪的眨眼伪迹去除方法,无需眼电参考信号,做到自动去除单导脑电信号中的眨眼伪迹。方法首先利用小波奇异点检测特性以检测眨眼伪迹的峰值位置,然后只对眨眼伪迹区域进行小波阈值去噪。结果实验结果表明,本方法能够有效检测眨眼伪迹,避免了普通方法去噪时对非眨眼区域的影响。结论本方法使用的阈值和阈值函数优于典型的阈值和软、硬阈值函数,有效地去除了脑电中的眨眼伪迹。

事件相关电位快速提取方法研究进展

空间飞行条件下,失重可能对航天员脑高级功能产生不可预期的影响,而事件相关电位(event-related potentials,ERPs)是探索这种影响的重要手段。ERPs总是淹没在自发脑电中,信噪比很低。少次甚至单次提取ERPs,可减少刺激次数,同时可观察每次实验ERPs之间的变异性,具有重要意义。本文主要从时域、变换域和空间域来述快速提取ERPs的方法,并对这3种典型方法进行仿真比较。

模拟失重条件下长时间脑力负荷始末前额区脑电多尺度熵的变化分析

目的观察头低位卧床模拟失重期间脑电信号复杂度的变化,研究脑电信号多尺度熵与脑疲劳的关系。方法 8名健康男性志愿者以-15°头低位卧床(HDBR)为模拟失重,+15°头高位卧床(HUBR)为对照,志愿者静息30 min后进行2 h内容为1-back图片记忆匹配VDT作业。结果实验初HDBR条件下志愿者前额区脑电多尺度熵比HUBR条件下高,两种条件下实验末多尺度熵下降显著,HDBR条件下降幅高于HUBR条件下降幅。结论 1)志愿者短期处于模拟失重条件的应激能力会提高;2)志愿者执行长时间脑负荷任务后短时记忆能力下降,HDBR条件下志愿者执行长时间脑负荷作业更易脑疲劳;3)脑电多尺度熵随脑疲劳程度加深而逐渐降低,可用于脑疲劳的监测。

两种去除脑电信号中眼动伪迹的方法比较及其在脑力疲劳测量中的应用

目的找到更优脑电信号预处理方法和测量脑力疲劳的更佳指标。方法分别采用伪迹减法和独立分量分析法去除原始脑电伪迹,然后采用小波分解与重构的方法将相关信号提取,最后对不同节律能量百分比和能量对比进行分析。结果两种预处理方法得到各节律能量百分比和不同节律之间的能量对比结果基本一致,其中E(alpha)E(beta)、E(theta+alpha)E(beta)、E(delta+theta+alpha)E(beta)这3个指标在脑力疲劳前后有显著差异,采用独立分量分析进行预处理得到的能量指标差异性更显著。结论脑力疲劳前后脑电信号各节律的能量百分比和不同节律之间的能量对比发生了变化,低频段能量百分比增大,高频段能量百分比减小,这些特征的组合可应用到脑力疲劳的监测中。

心肌缺血心电图QRS波群特征与ST段偏移量关联性分析

目的分析心肌缺血心电图QRS波群特征与ST段偏移量的关联性。方法提取心电信号的心拍模板,筛选各个心电心拍,计算QRS波群特征(QRS上升斜率、QRS下降斜率、角R、角Q)和ST段偏移量,最后分析各QRS波群特征随ST段偏移量的拟合趋势以及对应关系。结果经公共数据库Long Term STdatabase(LTST)统计分析得到:随着ST段偏移量的改变,QRS上升斜率与下降斜率绝对值呈现一致的变化趋势,与角R变化趋势相反,与角Q的关联性不明显。经欧洲ST数据库的验证,QRS波群特征与ST段呈现很好的对应关系。结论在基于心电图ST段的心肌缺血检测中,结合QRS波群特征进行辅助检测具有重要意义。

基于IPPG技术的生理参数检测综述

介绍了成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)技术的研究背景和生物学基础,从视频处理、容积波信号提取、生理参数计算3个方面分析了基于IPPG技术检测生理参数的技术流程和研究现状。指出了基于IPPG技术检测生理参数还存在短板和不足,未来的发展方向应主要集中在运动伪差消除、检测更多生理参数、与日常设备结合等方面。

ISS超声系统应用人力资源分配分析

本文结合国际空间站第一代超声系统的应用，着重介绍空间站超声系统应用所需的人力资源配置及任务岗位要求，作为我国后续航天任务超声检查或医学实验的天地人员配置及分工参考。

NASA深空探索任务对环控生保系统的需求分析及研发策略（下）

从2004年太空探索愿景发布以来，NASA一直在确定和评估太空探索的众多预选方案。奥古斯丁委员会为奥巴马政府评估了载人航天飞行计划，随后载人探索框架研究小组为这些任务评估了潜在的探索任务、体系和技术需求。月球表面系统小组正在确定和解决月球探索体系，试图为如何到达、居住、探索月球建立选择方案。本文为可能的环控生保、热控和舱外活动系统选择方案进行评估。