為了準確快速識別不同形態心電圖(ECG)信號QRS波群的起止點,本文采用三次局部變換找出可能的起止點,然后再根據這些疑似起止點之間構成的角度與幅值特征,按由試驗得出的規則流程從疑似起止點中選出正確的QRS波群的起止點。該方法充分利用了QRS波群的角度與幅值特征,只需做簡單的運算就能得到結果,具有快速準確且對不同形態ECG信號適應性強的特點。利用MIT-BIH心電圖數據庫對該方法性能進行測試,取得了較好的效果。
本研究的目的是把生物化學指標肌鈣蛋白與心音學指標結合起來對家兔進行心臟疲勞的綜合評估,分析運動誘發的心臟疲勞和心肌損傷。選用新西蘭白兔進行多輪負重游泳實驗,達到力竭狀態,觀察和檢測運動應激后第1心音對第2心音幅值比值(S1/S2)、心率(HR)、肌鈣蛋白的變化趨勢以及變化在24~48 h后是否恢復。實驗終點是完成3次力竭實驗或力竭致死。所有實驗家兔在靜息狀態下從其血液中檢測出肌鈣蛋白I[(0.02±0.01) ng/mL],一般說來,這是一種肌鈣蛋白的生理性釋放。家兔首次力竭后肌鈣蛋白I和S1/S2升高,休息24 h后,S1/S2、HR和肌鈣蛋白I都向基線值回復,意味著經歷了心臟疲勞過程。反復力竭實驗能觀察到家兔心臟負荷過重現象,并導致11只家兔中3只死亡,意味著心肌損傷;其肌鈣蛋白的升高可用病理性釋放來解釋。心肌損傷的評估不能單獨依據肌鈣蛋白水平的高低,而須依靠綜合分析。
鎖相位算法是分析腦區同步特性的有效方法。基于傳統鎖相位算法只針對腦電信號的相位分量進行分析，而不能有效地分析腦電信號的其他特征分量的問題，本文提出了一種改進鎖相位算法。該算法首先基于經驗模態分解獲得固有模態函數，以此作為希爾伯特變換的輸入求出所需瞬時幅值，計算鎖幅值。基于此算法，不僅可以度量腦電信號采集位點之間的變化情況，而且可以度量各個位點自身的腦電信號瞬時振幅的變化情況，從而達到提取腦電信號同步特征的效果。本文采集了 14 名受試者在不同難度認知任務下的腦電信號，并基于改進鎖相位算法，分析大腦在完成認知任務過程中各腦區之間的同步性。結果表明，大腦幅值同步程度與認知活動之間呈負相關，且大腦中央區和頂葉最為敏感。基于改進鎖相位算法進行的同步性量化，能夠真實地反映數據之間的生物信息，為大腦同步性研究提供了一種新的方法，為更好地探索腦區的相關性與同步性提供新思路。
腦疲勞是長期腦力活動產生主觀疲勞的狀態，是影響腦力工作者健康的核心問題，但其對大腦信息傳遞整合過程的影響至今尚不清楚。因此本文采用相位–幅值耦合（PAC）方法對腦疲勞前后 theta 節律和 gamma 節律的腦電進行研究，以更好地解釋腦疲勞對大腦信息傳遞機制的影響。實驗采用 4 小時專業科技英語閱讀誘發腦疲勞，利用腦電儀記錄了 14 名男性在校本科生志愿者在腦疲勞前后的腦電信號。使用相位–幅值耦合方法進行分析，并對結果進行了t 檢驗。結果顯示，全腦區域 90% 以上電極的 theta 相位共同調制右側中央區和右側頂葉區電極的 gamma 幅值，并且這種耦合作用在腦疲勞后顯著下降（P < 0.05）。本研究表明 theta-gamma 之間的相位–幅值耦合變化能更好地解釋腦疲勞對大腦信息傳遞整合機制的影響，有望成為一種新的腦疲勞檢測指標，同時也為神經調控緩解腦疲勞的效果提供了評價手段。
經顱磁聲電刺激是一種新型無創的神經調控手段，其利用超聲與靜磁場耦合作用產生的感應電場調節相應腦區神經節律振蕩活動。本文旨在探討經顱磁聲電刺激對記憶過程中神經元集群信息傳遞與交流的影響。實驗中，將20只健康成年維斯塔爾(Wistar)大鼠隨機分為對照組(5只)和刺激組(15只)，對刺激組施加0.05～0.15 T、2.66～13.33 W/cm2的經顱磁聲電刺激，對照組不施加刺激；采集大鼠執行T迷宮工作記憶任務中前額葉皮層的局部場電位信號，比較不同參數刺激組大鼠與對照組大鼠delta節律相位、theta節律相位與gamma節律幅值之間的耦合差異性。實驗結果顯示，刺激組delta節律與gamma節律的耦合強度明顯低于對照組(P<0.05)，theta節律與gamma節律的耦合強度明顯高于對照組(P<0.05)；隨著刺激參數的增加，delta節律與gamma節律、theta節律與gamma節律耦合程度分別呈現減小、增大的趨勢。本文初步研究結果表明，經顱磁聲電刺激能夠抑制前額葉皮層中delta節律神經活動，增強theta節律與gamma節律振蕩活動，從而促進了不同空間范圍內神經元集群之間的信息交流與傳遞，這為進一步探索經顱磁聲電刺激調節大腦記憶功能的作用機制奠定了基礎。