利用谐波分量提高动态光谱法的信噪比

为了提高动态光谱法信号的信噪比,从信号和噪声能量的角度分析了动态光谱法以往采用的频域数据处理方法优点和缺陷,研究了了典型动态光谱系统噪声来源、频谱特点及其对动态光谱法信噪比的影响;并由此提出了增加多次谐波分量计入动态光谱的方法,并通过实验方法研究了实验中不同对照组的动态光谱相关系数与谐波次数逐渐增加时的变化趋势、确定了计入动态光谱的最佳谐波次数。实验证明,伴随频域处理中引入的谐波次数的增加,源自两个不同个体的动态光谱数据的相关系数会先减小后增加;而源自同一个体不同部位的动态光谱数据则一直增大。当引入的谐波次数为5时,可以得到最佳信噪比。所得到的动态光谱可以更加准确地反应血液成分信息,从而使动态光谱法的信噪比最大。

动态光谱法研究血红蛋白在反向胶束中的类酶催化作用

以动态光谱分析法研究血红蛋白作为过氧化物酶的催化作用和在胶束及反向胶束中的反应机理 .通过研究反胶束中酶促反应活性中间体 ,即对微环境中的酶 -底物配合物分子光谱行为进行监测 ,发现含血红素的生物大分子在催化过程中具有典型的过氧化物酶特征 .导出催化过程速率方程 ,为酶法分析活性氧分子及血红素衍生物提供化学动力学理论依据 .

动态光谱法无创检测人体血液胆固醇的探讨

目的:分析动态光谱法用于人体血液胆固醇含量无创检测的应用意义。方法:选取2013年10月-2014年1月本院96名健康体检者作为研究对象,对其进行在体测量动态光谱和抽血分析胆固醇含量,之后选用BP神经网络对获取的动态光谱数据和胆固醇含量实测值进行建模分析。结果:从96个体检样本中抽取81个作为校正集,另外15个作为预测集,得到校正集和预测集的相关系数分别为98.8%和95.65%,预测集的绝对误差最小为0.39%,最大为25.33%,平均相对误差为13.49%。结论:动态光谱法对胆固醇含量进行测量是一种精确性很高的无创检测分析方法,值得临床上推广。

谐波分量提高动态光谱法无创血液成分检测精度

为增加动态光谱数据的信噪比,提高预测模型稳定性和预测精度,提出将多次谐波分量计入动态光谱数据频域数据处理的改进方法。对110名志愿者进行临床采集,依据其脉搏波信号质量和谐波分布状况,确定其中60例样本为研究对象。在提取样本动态光谱时,以是否加入谐波分量为标准分成实验组和对照组。分别建立两组动态光谱和人体血红蛋白含量的BP神经网络模型,结果显示实验组预测集相关系数为0.91,远大于对照组预测集相关系数0.80,其余各项指标均有明显改善。实验证明利用谐波分量可提高动态光谱数据信噪比,有利于推动基于动态光谱的无创血液成分检测技术的进一步发展。

基于动态光谱法的人体血液胆固醇含量无创检测

为实现患者血液总胆固醇含量的无创检测,检测了80例临床志愿者的手指脉动血液的动态光谱,同时获取其血液内总胆固醇含量的临床化验结果。对动态光谱加入谐波分量的数据进行了主成分分析,提取数据中的重要有效成分。对提取后的数据和总胆固醇实测值进行BP神经网络的建模并预测,得到预测集相关系数为96.48%,预测集最大相对误差为25.44%,预测误差均方根为0.242 6mmol.L-1。由于在建模前对建模数据进行了主成分分析,建模速度得到大幅度提高。证明了动态光谱法结合主成分分析进行血液总胆固醇含量检测的可行性,是无创血液成分分析研究的又一进展。

基于Monte-Carlo方法的耳垂动态光谱检测研究

选择耳垂作为测量部位,建立了多层耳垂组织仿真模型,利用Monte-Carlo方法研究了不同光源特性(光束半径,入射能量大小及分布等)及模型参数下耳垂组织模型的光透射能量及分布规律,由透射光能量分布、光电二极管光敏面积和探测灵敏度推出特定测量信噪比要求的入射光能量。研究结果表明,耳垂组织的实际入射光能量能够满足动态光谱检测的要求,获得了更高的动态光谱测量精度,可满足动态光谱法的血液成分检测的要求。

利用统计处理方法提高动态光谱的检测精度

近红外光谱法成分检测因其检测方法的优越性,已成为生物医学领域的研究热点。目前国内外相关研究虽然广泛,可是还没有进入实际临床应用的报道。关键是现有检测方法中存在着个体差异,测量条件的影响,使光谱检测精度达不到要求,因此提高检测精度是血液成分无创检测得以实现的关键。文章在最近提出的一种新的近红外血液成分检测方法-动态光谱法的基础上,利用传统的统计处理方法,通过剔除含有粗大误差的奇异点和多次测量统计平均来提高动态光谱检测精度。实验结果表明含粗大误差的奇异点剔除和多次测量统计平均能够提高动态光谱的检测精度。

基于D-SERS法表征两性霉素B对白色念珠菌抑制作用的研究

目的建立动态表面增强拉曼光谱法(D-SERS)快速表征两性霉素B(AMB)对白色念珠菌的抑制作用。方法采用D-SERS法,选用敏感的白色念珠菌分别与不同浓度的AMB相互作用,在不同的作用时间下,通过考察拉曼位移在656 cm^(-1)和729 cm^(-1)处的峰强比和药物浓度之间的关系,分析AMB对白色念珠菌拉曼光谱的影响。结果在一定药物浓度和作用时间下,峰强比与AMB浓度呈负相关,可用于描述AMB对白色念珠菌的抑制作用,且药物浓度低于其最小抑菌浓度。结论该方法简便、快捷,实现了AMB对白色念珠菌的快速表征,同时为表征更多药物-病原体相互作用提供了更简单、快速的检测方法。

基于“M+N”理论的近红外光谱血氧饱和度无创测量方法

"M+N"理论是针对光谱分析提出的用于提高预测精度的一种理论方法。将被测量、M种非测量组分和N种外界干扰一同归于整个测量系统中,系统全面地考虑"M"因素和"N"因素对测量精度的影响。建立基于"M+N"理论的血氧饱和度人体试验系统,采用动态光谱法消除个体差异及不同测量部位("N"因素中的系统误差)对预测精度的影响;利用差值提取法消除运动伪差("M"因素中的随机误差),获得了62组有效样本数据。采取偏最小二乘法建模预测,预测值与真值的相关系数为0.796 8,相对误差为±0.026 6;而目前临床上普遍采用的血氧监护仪与真值的相关系数为0.595 7,相对误差为±0.076 0。表明基于"M+N"理论的近红外血氧饱和度无创测量方法其预测精度明显优于血氧监护仪。