基于小波包分析和SVM的直肠感知功能预测模型研究

根据肠道蠕动机制提出一种应用于反馈式人工肛门括约肌的直肠感知功能预测模型。该模型通过小波包分析,将结肠收缩压力信号的能量分层作为特征向量,采用支持向量机进行模式识别。仿真实验中,首先直接将收缩压力信号幅值作为特征向量,分别采用BP网络、支持向量机进行模式识别,随后将所提出的预测模型与两种方法进行比较。仿真结果说明,基于小波包分析与支持向量机相结合的预测模型具有更快的训练速度和更好的识别效果,具有良好的应用前景。

基于粒子群优化的支持向量机用于直肠感知功能重建

针对临床上肛门失禁导致的直肠感知功能丧失,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的支持向量机(SVM)重建患者直肠感知功能的方法.分析人体直肠压力生理特征,将典型直肠压力收缩波形中的巨大移行性收缩(HAPC)作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,通过提取的特征向量对基于SVM的直肠感知预测模型进行训练,使用PSO算法对SVM的参数进行优化,并利用训练后的模型进行便意预测,同时对比分析了参数优化后的SVM和不同核函数的SVM便意预测的准确率.实验结果表明,所提出方法切实有效,能够帮助患者重建直肠感知功能.

小波包分析和支持向量机用于直肠感知功能重建

针对临床上肛门失禁导致的直肠感知功能丧失,提出一种基于小波包分析和支持向量机(support vector machine,SVM)重建患者直肠感知功能的方法.分析人体直肠生理特征,将典型直肠压力收缩波形中的巨大移行性收缩作为产生便意的主要依据.利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,以分解层结点的L2范数和标准差作为特征向量.通过提取的直肠压力信号特征向量对基于SVM的直肠感知预测模型进行训练,对SVM的惩罚因子和核函数宽度进行交叉验证优化,并利用训练后的模型进行便意预测,同时对比分析了基于前馈神经网络和基于不同核函数的SVM便意预测的准确率.实验结果表明,所提出的方法能帮助患者重建直肠感知功能.

研究出口梗阻型便秘患者肛门直肠动力及直肠感知功能的特点

目的研究出口梗阻型便秘患者肛门直肠动力及直肠感知功能特点。方法选取我院在2018年1月至2019年1月收治的出口梗阻型便秘患者46例为观察组,选取同时段的46例健康体检者为对照组,两组受试组均接受肛门直肠测压检查和检测直肠感知功能,对比分析两组受试者的肛门直肠动力和直肠感知功能。结果观察组的肛管高压带长度、肛门直肠屏障压、MSP、RRP、APP指标均高于对照组(P<0.05),其MRV、最大耐受量、排便阈值以及疼痛阈值均高于对照组(P<0.05)。结论出口梗阻型便秘患者的肛门直肠动力存在异常情况,而导致便秘的主要原因可能与直肠的高耐受感和低敏感有关。

出口梗阻型便秘肛门直肠动力及感知功能与精神心理因素的相关性分析

目的探讨成人出口梗阻型便秘(OOC)肛门直肠动力及直肠感知功能与抑郁、焦虑情绪的相关性。方法选取57例出口梗阻型便秘患者(OOC组),另选取27例健康志愿者(对照组)行高分辨率肛门直肠测压检测,同时采用Zung抑郁自评量表(SDS)及Zung焦虑自评量表(SAS)对两组进行评分,了解其精神心理状况,进而分析OOC患者肛直肠动力及直肠感知功能与精神心理因素的相关性。结果 (1)OOC患者SDS、SAS评分均高于健康志愿者[SDS(52.26±7.41)vs(40.04±6.11),P<0.05;SAS(51.89±8.08)vs(38.48±4.79),P<0.05],但OOC组SDS和SAS评分性别差异无统计学意义(P>0.05);(2)OOC患者肛门直肠动力及直肠感知功能与抑郁、焦虑情绪的相关:SDS评分、SAS评分均与最大肛管静息压(MARP)、模拟排便时肛管残余压、初始感觉阈值、初始便意阈值及直肠最大耐受量呈正相关,与模拟排便时肛管松弛率呈负相关。结论 (1)OOC患者存在抑郁、焦虑,且严重程度与肛直肠动力及直肠感知功能障碍程度呈正相关;(2)焦虑、抑郁可能通过影响排便时肛门内外括约肌和盆底肌功能及使直肠敏感性下降、耐受性增高从而引起出口梗阻型便秘。

出口梗阻型便秘肛门直肠动力及直肠感知功能的特点

[目的]研究出口梗阻型便秘(OOC)患者肛门直肠动力及直肠感知功能特点。[方法]选取57例出口梗阻型便秘患者(OOC组),另选取27例健康志愿者(对照组)进行高分辨率肛门直肠测压检测,对比2组肛门直肠动力及直肠感知功能。[结果](1)OOC组最大肛管静息压(MARP)、肛门括约肌功能长度、缩榨持续时间及直肠排便压与对照组比较,差异无统计学意义。OOC组最大肛门括约肌收缩压(MASP)、模拟排便时肛管残余压均高于对照组,而模拟排便时肛管松弛率低于正常组,且差异均有统计学意义(P<0.01);(2)与健康志愿者比较,OOC组最小松弛容积及直肠最大耐受量均高于对照组,但差异无统计学意义。OOC组直肠初始感觉阈值及初始便意阈值均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);(3)女性OOC患者MARP、模拟排便时肛管残余压及肛管松弛率、最小松弛容积、初始感觉阈值、初始便意阈值、最大耐受量均高于男性OOC患者,但差异无统计学意义(P>0.05)。女性OOC患者肛门括约肌功能长度、缩榨持续时间、直肠排便压较男性OOC患者降低不明显(P>0.05),而女性OOC患者MASP较男性患者降低,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论](1)OOC患者肛门外括约肌及盆底肌的收缩及协调功能障碍、直肠敏感性下降及对容量刺激的反应较迟钝可能是造成出口梗阻型便秘的重要原因;(2)女性OOC患者肛门外括约肌及盆底肌的收缩功能较男性弱。

基于改进Fast ICA-BP算法在直肠生理信号处理中的研究

大便失禁是指肛门括约肌失去对粪便及气体排出的控制能力。随着医工学科的交叉发展,提出了使用人工肛门括约肌系统(AAS)来帮助患者治疗大便失禁,重建直肠感知功能,监测直肠压力和诊断直肠病变。本文改进了原括约肌执行机构,分析了直肠受力情况,进行了AAS系统的离体信号采集实验。针对AAS系统在直肠生理信号处理方面的缺失,提出了使用相空间重构(PSR)对一维直肠压力信号进行多维重建,并利用改进的快速独立分量分析(Fast ICA)算法对重构信号进行分离,提取分离后直肠信号的特征分量,采用BP神经网络进行模式识别。实验对比表明,改进的执行机构对直肠平均最大应力基本保持在12 kPa左右,保证了直肠受压区域的正常供血,实现直肠内容物的夹持。该算法迭代次数少,分离效率高,直肠功能平均诊断率达89.5%,可以实现直肠生理信号的初步处理。

老年功能性便秘患者肛门直肠动力学特征及影响因素分析

目的研究老年功能性便秘(functional constipation,FC)患者肛门直肠动力学特征及影响因素。方法选取上海市奉贤区中心医院2012年2月—2016年3月收治的老年FC患者50例为便秘组,并成立健康组50例,2组人员均采用匹兹堡睡眠质量指数问卷(PSQI)进行睡眠质量检测、肛门直肠动力学检测和问卷调查。结果便秘组肛管静息压、肛门最大收缩压、松弛压、肛管长度、直肠感知临界值、排便临界值、疼痛临界值和直肠肛门抑制放射最小容积均显著高于健康组(P<0.05);便秘组PSQI评分显著高于健康组(P<0.05);采用Logistic多因素回归分析表示PSQI评分、饮食辛辣、精神状态、长期坐立、排便异常、药物使用和痔疮是老年FC的危险因素(P<0.05)。结论老年FC患者肛门直肠动力学为异常,睡眠质量较差;PSQI评分、饮食辛辣、精神状态欠佳、长期坐立、排便异常、药物使用和痔疮是老年FC的危险因素。

反馈式人工肛门括约肌生物力学相容性研究

针对人工肛门括约的直肠感知功能重建和肌生物力学相容性问题,提出将HAPC波作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,采用DB算法优化后通过SVM分类器进行便意预测,从而实现直肠感知功能重建;构建了直肠和人工肛门括约肌的三维有限元模型,对直肠进行了黏弹性分析,利用直肠的本构方程推导出了Prony级数形式,并模拟括约肌的收缩和舒张施加载荷对人工肛门括约肌进行了有限元分析,得到了直肠受压迫时的位移和应力的分布情况。仿真实验结果表明,该人工肛门括约肌较高精度地实现了便意预测,并具有较好的生物力学相容性。

加味八珍汤对脾气亏虚证直肠前突STARR术后患者心理-生物动力学的影响

目的：观察加味八珍汤对脾气亏虚证直肠前突经肛吻合器直肠切除术（STARR）术后患者心理因素和肛门直肠动力学的影响。方法：将140例直肠前突STARR术后患者,随机根据入组先后分为对照组和观察组各70例。对照组采用益气通便颗粒,9 g/次,2次/d,温开水冲服。观察组采用加味八珍汤,1剂/d。两组疗程均为连续治疗4周。采用出口梗阻综合征（ODS）量表评估临床症状,便秘患者生活质量自评问卷（PAC-QOL）评估治疗前后的生活质量,分别采用汉密尔顿焦虑量表（HAMA）和汉密尔顿抑郁量表（HAMD）量表评估治疗前后精神心理状态,进行治疗前后肛管测压,检测治疗前后血管活性肠肽（VIP）,P物质（SP）和一氧化氮（NO）水平。结果：经Ridit分析,观察组临床疗效优于对照组（P〈0.05）;观察组在治疗后第4周ODS评分低于对照组（P〈0.01）,观察组ODS评分治疗前后差值多于对照组（P〈0.01）;观察组PAC-QOL量表躯体不适、心理不适、担忧和和满意度4个维度评分和总分均低于对照组（P〈0.01）;观察组HAMA和HAMD评分均低于对照组（P〈0.01）;观察组肛管静息压、最大肛门括约肌收缩压、肛管残余压均低于对照组（P〈0.05,P〈0.01）,最小松弛容积、初始感觉阈值、初始便意阈值和直肠最大耐受量均小于对照组（P〈0.05,P〈0.01）,直肠排便压高于对照组（P〈0.05）;观察组血清VIP和SP水平均高于对照组,NO水平低于对照组（P〈0.01）。结论：加味八珍汤用于直肠前突STARR手术后脾气亏虚证患者可进一步的减轻临床症状,提高患者的生活质量,并可减轻焦虑、抑郁等负性情绪,改善直肠动力功能和直肠感知功能,调节脑肠肽因子水平。

中国人肛门直肠功能多中心检测参数正常值及其临床意义

目的获得我国健康人不同年龄及性别肛门直肠动力及感觉功能参数的正常值。方法收集4个医疗中心的健康受试者，按年龄分为3组：Ⅰ组为18～39岁，Ⅱ组为40～59岁，Ⅲ组为≥60岁。应用气液压毛细灌注系统和 Pc Polygraf HR 台式高分辨消化道动力监测系统测定受试者静息状态下肛门括约肌参数；嘱受试者模拟排便，记录与排便相关的参数；最后向气囊充气评估直肠肛门抑制反射（RAIR）及直肠排便感知功能。采用单因素方差分析和独立样本 t 检验分别比较3个年龄组和不同性别受试者间的各项参数。结果共纳入健康受试者166名，Ⅰ组79名，其中男40名；Ⅱ组68名，其中男29名；Ⅲ组19名，男11名。肛门括约肌参数中3个年龄组间肛门括约肌长度（ASL）、有效肛门括约肌长度（VASL）、肛门括约肌静息压（RASP）、肛门括约肌最大缩榨压（SASP）及肛门括约肌有效缩榨压（VSASP）时限比较差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。男性 SASP[（180．13±8．10）mmHg，1 mmHg＝0．133 kPa]明显高于女性[（143．93±6．59）mmHg，t＝-3．489，P ＝0．001]，其他参数差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。排便相关参数中3个年龄组间模拟排便时直肠内压、直肠-肛门括约肌压力梯度（RAPG）、肛门括约肌松弛率（ASRR）及排便时直肠-肛门括约肌同步（RAC）比较差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。男性模拟排便时直肠内压[（61．23±3．46）mmHg]和 RAPG[（40．04±4．08）mmHg]明显高于女性[（44．47±2．32）mmHg，t＝-4．075；（24．00±2．59）mmHg，t ＝-3．367，P 均＜0．01]，男女之间其他参数比较差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。所有受试者 RAIR 均存在，3个年龄组及不同性别之间比较差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。直肠排便感知功能中3个年龄组之间初始阈值（FRS）、排便阈值（CRS）比较差异均无统计学意义（P 均＞0．05）；但Ⅱ组和Ⅲ组最大耐受阈值（MRTS）明显高于Ⅰ组[（194．41±6．32）mL，（200．00±12．75）mL 比（167．80±5．00）mL，F ＝6．698，P ＜0．002]。不同性别之间 FRS、CRS 及 MRTS 差异均无统计学意义（P 均＞0．05）。结论我国男性人群的 SASP、模拟排便时直肠内压和 RAPG 明显高于女性，直肠排便感知的 MRTS 随着年龄增高而增加。