基于脉搏血氧波形衍生参数评估心肺复苏质量的可行性分析

目的:探讨基于脉搏血氧波形衍生参数评估心肺复苏(Cardiopulmonary resuscitation,CPR)质量的可行性。方法:回顾性收集2020年4月至2022年9月我院急救中心接诊的182例接受CPR救治的心脏骤停(Cardiac arrest,CA)成年患者的临床资料,根据复苏结束后,患者是否恢复自主循环(Restored spontaneous circulation,ROSC)分为ROSC组64例与非ROSC组118例,采用单因素和Logistic多元线性回归分析ROSC结果与各临床指标的相关性。以是否ROSC为标准,计算脉搏血氧波形(Pulse oximetry plethysmographic waveform,POP)相关参数灌注指数(Perfusion index,PI)、心肺复苏质量指数(Perfusion index,CQI)判断CA质量的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值,并绘制工作特征(Receiver operating character,ROC)曲线,计算曲线下面积(Area under the curve,AUC)评价预测价值。结果:单因素分析显示,ROSC组CQI和PI水平均高于非ROSC组(P<0.05),多因素分析显示,CQI和PI是ROSC的影响因素(P<0.05);CQI判断CPR质量的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值均高于PI(P<0.05),且CQI判断CPR的AUC高于PI(P<0.05)。结论:ROSC患者PI和CQI的水平均升高,两者均是ROSC的影响因素;CQI可能是评估心肺复苏质量的敏感指标之一。

基于经验模态分解的行星齿轮箱故障特征提取新方法

行星齿轮箱有着应用广泛、结构紧凑、适应恶劣工况的特点,其振动信号中包含强背景噪声以及大量啮合振动耦合,因此行星齿轮箱振动信号故障特征提取困难。针对上述情况,基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)、多尺度模糊熵以及波形指标提出了一种新的行星齿轮箱故障特征提取方法。首先,通过EMD将原始信号分解为单分量信号(IMF);其次,筛选IMF进行重构;最后,利用多尺度模糊熵和波形指标进行参数融合。试验结果表明:该方法可有效区分行星齿轮箱不同故障类型。

激光频率调制线型分析

在激光频率调制的理论分析中 ,一般采用正弦波调制、正弦波解调 ,而没有讨论调制和解调的其它情况。本文主要分析了Guass线型吸收的情况下 ,锯齿波调制、方波解调的一次、二次谐波相检结果和三角波调制、方波解调的一次、二次谐波相检结果 ,以及调制深度对信号谱形和信号强度的影响。我们发现 ,在锯齿波调制、方波解调情况下 ,一次、二次谐波谱形与正弦波调制情况区别很大 ;但在三角波调制、方波解调情况下 ,可以获得和正弦波调制、正弦波解调情况相似的结论。另外 ,不同的调制深度对输出的调制谱形也有重要的影响。我们还用甲烷的可调谐红外激光调制吸收光谱实验验证了理论分析结果。最终得到结论 :频率调制谱的信号谱形及信号强度与调制波形。

基于光电容积脉搏波的2型糖尿病患者心血管系统功能状况研究

目的寻求基于光电容积脉搏波的有效波形指标来评价糖尿病患者的心血管系统健康状况。方法选择健康人21例(A组),其中男性14例,女性7例;年龄20～23岁,平均年龄20.7岁。48例2型糖尿病患者(B组),其中男性22例,女性26例,年龄42～82岁,平均年龄62.0岁;其中单纯糖尿病患者20例(C组),男性7例,女性13例,年龄44～81岁,平均年龄62.3岁;糖尿病合并心血管疾病患者28例(D组),男性15例,女性13例,年龄42～82岁,平均年龄61.7岁。采用基于光电容积脉搏波描记法的HC2180-DCU指夹式无创血流参数检测仪记录指端容积血流脉动波形图,提取大量基于脉搏波形图及其一阶微分、二阶微分的指标,通过统计分析得出能区分糖尿病及其患病程度的指标。结果在糖尿病患者和健康人中有显著差异的指标包括xg1(上升支面积重心横坐标)、xg-xg1(整周期与上升支面积重心横坐标之差)、yg2(下降支面积重心纵坐标)、yg-yg2(整周期与下降支面积重心纵坐标之差)、ACIx[(xg2-xg)/(xg-xg1)]、ACIy[(yg-yg2)/(yg1-yg)]、1jgy(脉搏波一阶微分波谷纵坐标)、2jfx(脉搏波二阶微分波峰横坐标)、2jgx(脉搏波二阶微分波谷横坐标)。能区分单纯糖尿病患者与糖尿病并发心血管疾病患者的指标有yg2、yg-yg2、ACIy、2jfx,且相比于传统生理指标,波形指标能更准确地区分单纯糖尿病患者与糖尿病并发心血管疾病患者。结论基于光电容积脉搏波的新型指标能有效评价2型糖尿病患者心血管系统损伤程度。

“寸口”脉搏波图在体外循环搏动灌注质量控制中的应用

体外循环(CPB)是用一组特殊装置临时代替人的心肺功能进行血液循环及气体交换的一种高新技术。体外循环血液灌注方式有"非搏动灌注"与"搏动灌注"两种。大量的临床观察和动物实验结果表明,"搏动灌注"对手术者的康复较"非搏动灌注"有明显的优越性。但"搏动灌注"目前仍然缺乏血液压力流波形精确的量化指标与质量控制标准等,成为制约"搏动灌注"技术临床推广应用的瓶颈。以中医传统脉学理论为指导的"寸口"脉诊方法及其客观化研究成果——脉搏波图检测与分析技术引入,为体外循环"搏动灌注"血流压力波形量化研究提供一个全新的思路和方法,其对监测和控制"搏动灌注"过程具有重要的临床意义。

海量多源异构地震监测数据存储和共享服务系统

地震监测数据存储和在线共享服务是提高地震监测服务效能的关键之一。新升级研发的地震连续波形数据存储和共享服务系统实现了海量多源异构监测数据在线存储和共享服务,能够对实时和非实时波形数据按照时间顺序进行连续存储,同步建立与波形数据文件一一对应的波形索引文件。通过波形索引实现连续波形数据的快速查询,基于系统设计的交互命令接口提供连续波形数据在线服务。

冠心病阻抗心动图波形变异的对照研究

为定量研究阻抗心动图(ICG)波形的变化,作者以h/(dz/dt)_(max),h/(dz/dt)_(max)。T_(1/2)/LVET和T_o/LVET作为收缩波形指数,分析了43例正常人和36例临床冠心病患者的TCG波形,发现正常人与由造影术诊断为冠心病患者之间,波形指数存在显著差异。其中h/(dz/dt)_(max)和T_o/LVFT尤其敏感(P<0.01),在正常对照组分别为0.02和0.57;而在冠心病组分别为0.33和0.77。此外,ICG波形异常程发随冠脉狭窄程度加重而有增大的趋势。提示心脏收缩功能减退,与LVEF的降低相一致。

机载激光雷达的作物叶面积指数定量反演

为了进一步挖掘激光雷达在植被垂直结构探测上的潜力,通过引入Kuusk的多层均匀冠层方向反射模型的单次散射部分,基于激光雷达发射和回波波形的高斯特征,模拟作物激光雷达回波,建立了作物叶面积体密度和叶面积指数的反演方法。模型输入参数的敏感性分析显示:G函数对反演结果的影响比土壤和叶片反射率大。最后利用"黑河综合遥感联合试验"的数据对反演方法进行了验证:反演的作物叶面积体密度与实测数据基本一致,叶面积指数反演的相对误差为12.5%。结果表明该方法可以有效反演作物叶面积体密度和叶面积指数,为作物结构参数反演提供了新的途径。

不同形状激光波束在大气中传输的湍流效应(英文)

当激光在大气传输时,会引起光束的抖动、光束扩展和漂移等大气湍流效应,这严重影响了激光传输的效能。根据波动光学理论,建立了不同波束激光在大气湍流传输的数学模型,采用龙哥库塔法编写了四维程序。数值结果表明:大气湍流效应会造成激光光束的相位起伏变大,光束的聚焦能力减弱,光斑会发生分裂;相比高斯光束,矩形光束可大大减弱湍流效应。

周期-频度谱在小爆破自动识别研究中的应用

历年来在所开展小爆破识别与判据研究的基础上,进行了计算机易于实现爆炸事件自动识别判据的研究,通过对近震、爆破、矿塌和远震事件的周期-频度谱、波形不规则指数、卓越周期开展的研究,确定了切实可行的爆破事件自动识别方法和判据,达到了77%以上的正确自动识别概率。关键词爆破;自动识别;周期-频度谱;波形不规则指数;

超声二维量化指标及肝静脉波形分型在慢性乙型肝炎肝纤维化程度评估中的应用

目的：探讨超声二维量化指标及肝静脉波形分型在慢性乙型肝炎（乙肝）肝纤维化程度评估中的应用价值。方法：选取慢性乙肝患者106例,联合应用二维超声和多普勒超声观察患者的肝脏形态、实质、回声和血流动力学,记录肝包膜、肝实质、肝内静脉壁等各量化指标及肝静脉频谱波形,并与肝脏病理学诊断对照分析。结果：随着纤维化程度的逐渐增加,慢性乙肝患者肝超声综合评分均逐渐增加,且各组间差异均有统计学意义（P〈0.01）。S0、S1和S2期患者中HV1型＋HV2型波所占比例均低于S4期患者（P〈0.05~P〈0.01）。结论：超声二维量化指标及肝静脉波形分型对评估慢性乙肝肝纤维化程度有很好的指导意义,值得推广与使用。

非线性指标-3微分-代数系统的波形松弛算法的实现

本文探讨非线性指标-3微分-代数系统的波形松弛算法所涉及的理论模型和具体算例的求解。对于收敛性问题,我们利用谱半径条件证明该理论模型的收敛性,所得结论的收敛性条件相对较弱,并利用算例测试了收敛定理的正确性。结果显示:在求解非线性微分-代数系统时,波形松弛类算法是具有内在并行性的有效算法。

基于上臂袖带振荡波评估动脉僵硬度的新指标及其影响因素

目的 应用上臂袖带振荡波技术获取动脉僵硬度新指标,并探讨其影响因素。方法 招募2020年8~12月上海交通大学附属第一人民医院健康体检的志愿者2 581例,依据年龄五分位数,即把年龄由大到小排列并分为五等分,分为≥69岁组651例、≥61.9岁组484例、≥51.6岁组482例、≥38岁组464例和<38岁组500例。采用袖带振荡波分析法获取所有受试者动脉波速指数(AVI)。其中,124例受试者采集了左心室射血分数(EF)。采用Pearson相关和线性回归分析分别分析AVI和年龄、身高、体质量、体质量指数及EF的相关性。结果 五组受试者的AVI值比较差异均有显著统计学意义(P<0.01),且AVI随年龄增加而增加,差异均有显著统计学意义(P<0.01);受试者的AVI与年龄呈线性相关(P<0.05),AVI与年龄、体质量指数、收缩压和舒张压呈正相关(r=0.539、0.072、0.486、0.192,P<0.01),与EF和身高呈负相关(r=-0.246、-0.111,P<0.01),但与体质量无相关性(r=-0.034,P=0.096)。结论 AVI是反映动脉僵硬度的新指标,其与年龄、体质量指数及左室射血分数密切相关。

基于LiDAR离散点云能量信息的针叶林叶面积指数反演方法

叶面积指数是森林的重要结构参数,对于研究与植被叶片相关的生物物理活动具有重要意义。为了提高针叶林叶面积指数的估测精度,以吉林省长春市净月潭国家森林公园为研究区,通过对小光斑激光雷达离散点云进行滤波分类处理、拟合波形数据,从中提取5个能量参数,分别用于估测针叶林样方的叶面积指数,通过分析得出I2预测模型最好,R=0.911,P=0.968。结果表明小光斑激光雷达离散点云的能量信息能够较好地估计针叶林的叶面积指数,未来应加大小光斑激光雷达能量参数的应用。

倒排索引优化的波形激光雷达数据存储和访问

LAS1.3格式是由美国摄影测量与遥感协会(ASPRS)制定的一种用于存储激光点云及其他相关信息的激光雷达交换数据格式,该版本支持激光雷达波形数据的存储,以适应全波形激光雷达的发展和应用。但由于其继承了LAS格式以点存储为中心的设计思路,波形数据仅作为附加部分挂接在点云数据上,故只提供了一种简单的映射方法实现波形数据访问,而无法直接体现出波形数据作为原始信息与回波点云的逻辑关系,因此在研究和实际应用中不便于波形数据的直接访问。设计实现了一种基于倒排索引的文件格式,建立了从波形数据到属于该束激光脉冲的点云的倒排映射关系,消除了LAS1.3文件中波形数据访问的无序性,也大大降低了波形数据处理过程中程序访问的复杂性。实验表明,新的索引文件组具有标准LAS1.3格式规范不具备的访问特性,可以增加波形数据的访问速度。

基于改进LMD和综合特征指标的滚动轴承故障诊断

局部均值分解(local mean decomposition,LMD)适用于分析非平稳的滚动轴承故障信号。文章针对LMD存在的端点效应以及敏感分量难以筛选的问题,提出一种基于匹配误差的四点波形延拓方法来改善端点效应,将综合特征指标与K-means聚类分析相结合筛选敏感分量;轴承故障信号经改进的LMD分解为若干个乘积函数(product function,PF)分量;计算所有PF分量的8个参数作为综合特征指标,再利用K-means聚类分析进行分类,区分出敏感分量与虚假分量,并重组敏感分量;最后利用包络分析成功提取到故障特征频率。结果表明该方法是一种有效的滚动轴承故障诊断方法。

基于机载LiDAR全波形数据白桦林林分LAI反演研究

为提高森林叶面积指数(LAI)的估测精度,本研究以白桦林为研究对象,以机载激光雷达(LiDAR)全波形数据为研究数据,首先提出了机载LiDAR全波形数据读取与波形特征信息提取的相关算法,结合具体算法的实现分析出每条全波形对应的各波形分量的能量信息,然后依据波形能量信息在传统激光穿透指数(LPI)计算的基础上结合全波形数据的特点,计算出全波形激光穿透指数(LPIfi),最后获得样地体元激光穿透指数(LPIf-mean),用于估测森林林分LAI,并将估测结果与机载LiDAR离散回波点云数据估测森林LAI的结果进行了对比。结果表明,全波形样地体元激光穿透指数LPIf-mean与森林林分LAI之间的建模精度R^2=0.815,RMSE=0.105,预测精度R^2=0.864,RMSE=0.139,同时在同等样地尺度下,全波形数据返回脉冲能量信息估测森林LAI的精度要高于离散回波点云数据的,因而,基于机载LiDAR全波形数据能够实现森林林分LAI的高精度反演。可以为进一步森林生态参数模拟与估测提供高精度的基础数据,弥补和提供了机载LiDAR全波形数据估测森林LAI的方法和思路。

呼气末屏气试验评估肿瘤重症患者容量反应性的临床研究

目的探讨呼气末屏气试验(EEO)预测肿瘤重症患者容量反应性的价值。方法采用外周动脉压心排量监测(APCO)技术监测32例肿瘤重症患者在基础状态、EEO前及EEO时的血流动力学变化,EEO稳定后行补液试验,监测补液试验前后血流动力学的变化。以补液试验后心指数(CI)增加值(△CI)≥15%为容量反应组,否则为无反应组。评价EEO前和EEO时CI的变化(EEO-△CI)预测容量反应性的价值。结果有反应组共17例,EEO时CI为(3.2±0.8)L/(min·m^2),较EEO前明显增加[(3.0±0.7)L/(min·m^2),P<0.05];无反应组共15例,EEO时CI为(3 1±0.8)L/(min·m^2),EEO前CI为(3.0±0 7)L/(min·m^2),两者无明显变化(P>0.05)。EEO-△CI与补液试验后△CI呈正相关(r=0.640,P<0.05),心率、平均动脉压(MAP)和中心静脉压(CVP)与补液试验后△CI无相关性(r=0.09、0.23、0.27,均P>0 05)。EEO-△CI预测容量反应性的ROC曲线下面积为0 786,以EEO-△CI≥5%评价容量反应性,灵敏度为94.1%,特异度为86.7%。结论应用APCO测定由EEO所引起的CI变化能较准确预测肿瘤重症患者液体治疗时的容量反应性,可作为指导容量治疗的指标。

焦石坝页岩脆性评价与预测

在寻找页岩气有利区域时,页岩的脆性预测是非常重要的一个环节。传统的脆性指数预测方法是叠前三参数反演,即通过反演纵波速度、横波速度和密度等参数计算页岩脆性指数。但受入射角度或偏移距的限制,叠前反演得到的密度误差较大,根据以上参数计算的页岩脆性指数累积误差更大。以四川盆地焦石坝页岩气区块为例,探讨了应用叠后地震波形指示反演预测页岩地层脆性的方法。在页岩脆性矿物定量评价的基础上,依据测井资料计算出单井脆性矿物含量曲线,综合利用测井、地震、地质等资料,通过叠后地震波形指示反演得到脆性矿物含量数据体,进而求取页岩地层脆性的空间分布,提高页岩脆性预测精度。焦石坝工区页岩脆性波形指示反演结果显示,目的层五峰组和龙马溪组的①、③小层脆性指数较高,与岩心测试数据和实钻压裂结果吻合,为该区页岩气田的开发和井位部署提供了依据。

一种基于波形特征的12导联心电信号质量的估计方法

目的研究一种定量评估12导联心电信号质量的新方法。方法基于12导联心电的时域波形特征,重点分析单导联心电的自相关、不同导联心电的互相关(不同导联QRS波群定位结果的差异,及重构心电与原心电的相关性),提出心电信号质量指数定量计算方法;结合直线型与饱和信号识别、链路误码与起搏脉冲滤除、运动伪迹识别等处理措施实现12导联心电信号质量评估。结果经生理数据网"挑战2011"12导联心电的测试,本方法对998例训练数据"可用"与"不可用"二元分类的准确率为93.6%,而对500例测试数据的分类准确率为89.8%。结论波形特征适于12导联心电信号质量的定量评估。