基于容积脉搏波的血压参数测量与标定的方法研究

提出通过人体指端一点位置测量脉搏波传播时间,进而标定收缩压、舒张压。具体方法是通过交替点亮红光和红外光获取容积脉搏波,经放大滤波及信号处理后得到加速脉搏波,通过测量其中推进波和反射波之间的脉搏波传播时间来建立与血压的关系。根据数据回归分析建立收缩压测量方程式,根据容积脉搏波中交直流成分之间存在的线性关系及数据回归分析,建立相应的舒张压测量方程式。通过临床33例人体实验,其中18人作为训练组,15人作为对照组,并与基于传统充气袖带测量的OMRON电子血压仪测量结果作对照验证,结果表明有较好的一致性。此方法简单易行,可望作为一种无创、连续血压参数测量的标定方法。

复杂度、近似熵应用于麻醉深度监测中的实验研究

目的:研究EEG复杂度、近似熵与麻醉深度的关系,筛选既能充分表达麻醉深度、计算方法又相对比较简单的参数。方法:自制虚拟仪器信号采集系统:EEG放大器采用北京祥云公司的体表EEG模块,其放大倍数为1万倍,带宽为0.25～70Hz;MSP430单片机负责AD转换并通过RS232接口将数据传送至上位机;上位机控制软件在LabView6.0平台上开发,将数据初步处理后存贮。动物实验:10只大耳白兔,麻醉剂使用3%戊巴比妥钠,按每公斤体重0.5ml、0.25ml、0.25ml、0.25ml的剂量分4次于耳缘静脉注射,间隔为20min,麻醉前和每次注射麻醉剂5min后记录2minEEG;之后,在苏醒过程中,每隔10min记录一次,共3次。数据后期处理用Matlab实现。结果:复杂度和近似熵与麻药剂量关系的一致性较好。结论:复杂度算法简单,特别适合用于嵌入式麻醉深度监测系统。

家猪骨与软组织电阻抗特性研究

目的对离体家猪标本进行电阻抗测量,为使用生物电阻抗测量法区分不同的组织提供实践依据。方法在5Hz^13MHz频段内,分别对家猪的脊柱皮质骨、松质骨以及周围软组织等三种组织进行阻抗值和相位角的测量,分析其频谱特性。结果在5kHz^1MHz频段内,家猪的这三种组织的阻抗值变化较小,组织间的阻抗差值较为恒定。在整个频段内,皮质骨与松质骨相位角的变化趋势呈高相似性(p=0.988),而与软组织相位角的变化趋势存在非常明显的差异性(p=0.000)。结论 10~200kHz频段是可以用来很好地区分家猪的这三种组织,是运用生物电阻抗技术进行组织定位的合适频段。

提高电子血压计个体适应性检测能力的研究

本文首先分析了基于示波法的电子血压计存在的局限性,在脉搏信号特点分析的基础上提出了利用小波变换对信号特征点进行识别的方法,并且根据心率调整重采样率,提高了固定尺度下特征点识别的能力。经样机试验证明,该方法使电子血压计测量具有较好的个体适应性和稳定性。

一种新型的阻抗式呼吸检测系统

介绍了一种新型的阻抗式呼吸检测方法的设计与实现。系统采用生物阻抗法,在空间上通过增加电极,将多路呼吸信号进行空域叠加滤波,以提高信号的信噪比,并通过传统的软硬件滤波进一步增强抗干扰能力。样机系统基于MSP430单片机,实现了便携式低功耗设计。对样机的人体实验表明,其抗心动、血流和运动等干扰的性能较好,系统运行稳定。

家庭、社区远程医疗诊断系统数据传输协议的设计

南方医科大学基础医学院生物信息学研究室,广州,510515针对社区和家庭远程医疗诊断服务系统的需要,设计了一种医学生理信息存储格式和传输协议。该协议以ASCII字符为基础,以帧为基本结构,分为控制指令帧和数据帧两种。控制指令帧可实现启动、结束传输,确认指令,请求启动等功能。数据帧根据传输数据的不同分为7种,完成数据传输的功能。该协议简洁明了,可扩展性强,在实际的系统中完成了预定目标的应用。

基于虚拟仪器技术的超声波导盲系统的研制

超声波非常适合应用于导盲系统。本文构造了一种基于虚拟仪器技术的超声波导盲系统研究平台。我们获得障碍物的距离信息和超声回波的强度信息,进行音频调制,向盲人提供更加丰富的信息。本文从系统组成、软硬件设计等方面阐述了该虚拟仪器平台。

无线输液监测系统的分机设计

根据临床对输液监测的需求,本文提出的无线输液监测系统由主机和分机组成,其通讯由无线数据传输模块完成。本文详细介绍了其分机的电路设计及软件设计。

家庭睡眠监测仪的研制

本文介绍了一种家庭用的睡眠监测仪其硬件和软件设计方法。该仪器能同时监测磨牙和打呼噜,并在发生阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)和(或)快速磨牙时产生电刺激,唤醒被监测者,中止呼噜和磨牙,提高本人和家庭成员的睡眠质量。

交感神经皮肤响应检测仪的设计和实现

本文介绍了一种利用交感神经皮肤响应对糖尿病早期神经病变(DN)进行检测的系统设计和实现。该系统以MSP430单片机为核心,具有便于携带、操作方便和特异性高等特点。初步临床实验表明本样机在评价和诊断DN方面具有重要价值,能够为临床的诊断和治疗DN提供参考价值。

分子遗传学数据分析和处理平台的设计与实现

目的开发一个在高性能计算机的Linux环境下运行,基于B/S模式的分子遗传学数据分析与处理平台。方法以Apache HTTP服务器为平台的WEB服务器,采用Perl语言整合许多遗传学数据分析软件和工具包,针对不同的SNPs变异数据,以提示方式简化数据输入格式和参数设置,经平台处理的结果以表格、文本或图像格式输出。结果该平台实现了连锁不平衡的计算和绘制、挑选标签SNP和疾病对照设计或传递不平衡设计的关联分析,以及对一些群体遗传数据的估计等功能,操作简单,数据分析速度快。结论该平台作为一个整合的遗传学研究辅助工具,克服了当前遗传分析软件或工具包在操作使用方面的不足,为遗传学研究者提供方便。目前该平台正处于测试阶级,运行状态良好。

小鼠下丘听觉局部电位与麻醉过程

目的：研究小鼠下丘听觉局部电位的潜伏期在麻醉过程中的变化特点。方法：15只4～6周BALB／c小鼠分为两组，分别用1倍标准剂量麻醉药和1．25倍标准剂量麻醉药进行麻醉，同时记录麻醉代谢过程中小鼠的听觉局部电位波形，并用Matlab软件提取听觉局部电位的潜伏期。结果：小鼠的听觉局部电位的潜伏期随麻醉代谢过程表现先缓慢上升，达到最大后再相对快速下降的变化过程，这种变化特点与刺激声音的强度无关，但有麻醉药剂量依赖性。

比较基因组学平台的设计与实现

目的开发一个基于Web的本地服务器支持的功能全面的基因组比较和可视化平台,以加快对基因组的分析。方法构建以Apache HTTP服务器为平台的WEB服务器,采用Perl语言编程,优选整合了MUMmer、LAGAN、Mauve等多个基因组学研究的软件和算法,针对生物学家不同的应用目的,可直接在网页上提交基因组序列数据和参数选项,经平台处理的结果通过网页以图形化的方式返回用户。结果该平台可以处理多种序列数据输入格式,实现了完整的基因组序列和草图基因组序列比对,近远源物种的双基因组或多基因组比对,基因组间的同线性区域寻找,以及定位大范围的基因组重组(基因插入/缺失、重复、重排和水平转移)和小的核苷酸突变等功能;并将结果以图形化的方式显示。应用本平台,对10种新型甲型流感病毒株作基因组同源性分析,表明PB1基因可能来自于人H3N2,PB2、PA基因可能来自于禽类H3N2,而HA、NS基因可能来自于猪H1N1。在本平台上还对结核分枝杆菌(H37Rv、CDC1551)和牛分支杆菌(AF2122/97)基因组的研究分析,发现插入/缺失和重复序列是导致三个菌株基因组差异的主要来源。结论该平台功能资源整合较全面,应用界面友好,结果显示直观,故可作为比较基因组学常规研究的有效平台。

微阵列数据处理平台设计与实现

目的研制一个基于高性能计算机和Linux下运行的采用B/S模式的微阵列数据处理平台。方法构建以Apache服务器为平台的WEB服务器,采用Perl语言编程,整合R语言与Bioconductor中的微阵列数据分析软件包,满足寡核苷酸微阵列和双色点样微阵列实验数据的处理和分析,用户可在网页上提交数据和设置参数,结果通过网页以图形化的方式返回。结果该平台可处理寡核苷酸微阵列和双色点样微阵列的数据,实现了数据质量评估、预处理、注释、统计分析等功能,操作简单,分析速度快。运用本平台处理了结核杆菌不同临床分型的人类巨噬细胞寡核苷酸微阵列数据,即潜伏期、结核病、结核性脑膜炎,为识别结核杆菌的敏感基因提供了线索。利用本平台还分析不同条件下用异烟肼处理结核分支杆菌的效果,例如低氧条件和敲除katG基因的条件所获得的相关cDNA微阵列数据,发现用异烟肼处理的对数生长期调节的基因将不会在休眠期模型中被差异调节;并且在休眠期,被差异调节的基因总数将减少。结论该平台功能资源整合较全面,克服了当前微阵列数据分析软件或工具包在操作使用方面的不足,应用界面友好,结果显示直观,为生物学家开展微阵列数据分析提供了方便。针对结核分支杆菌的案例研究验证了平台的有效性。

基于多变量趋势分析的心肌梗死风险评估

基于心血管疾病患者的心率变异性(HRV)、心率减速力(DC)以及脉搏波传导速度(PWV)等多变量的测量与分析,研究心肌梗死风险早期评估的可行性。随机选择35名心血管疾病患者(11例心肌梗死、8例冠心病、6例动脉硬化和10例高血压)和31名健康常对照,采用自主研制的心肌梗死风险评估平台,采集15min的心电数据和1min的脉搏波数据,进行HRV、DC和PWV分析,并与对照组结果进行比较;实验结果表明心血管疾病组与对照组的HRV、DC和PWV分析结果具有明显的差异性,而其中DC和HRV时域分析方法中的NN50、PNN50及TINN还能有效反映出相关病理的渐变过程。综合HRV、DC和PWV等参变量的趋势分析能够为心肌梗死早期风险评估、临床筛查和预警提供参考。