目的 探討吸氣流速波形對重癥哮喘患者呼吸的影響。方法 選擇2006 年1 月～2007 年12 月在浙江省中西醫結合醫院ICU治療的重癥哮喘患者21 例, 分別以方波和減速波, 以6、8 及10 mL/kg的潮氣量各通氣30 min, 監測氣道峰壓( Ppeak) 、平臺壓( Pplat) 和內源性呼氣末正壓( PEEPi) 水平以及動脈血氣指標, 計算肺內分流( Q·S/Q·T) 及死腔值( VD /VT) 。結果 在潮氣量為6 mL/kg 時, 減速波組的肺內分流( Q·S /Q·T ) 明顯低于方波組( P lt; 0. 05) ; 潮氣量為10 mL/kg 時, 減速波組的PEEPi 及VD /VT 高于方波組,Ppeak低于方波組, 兩者差異有統計學意義( P 均lt; 0. 05) 。結論 重癥哮喘患者行機械通氣時, 在較小的潮氣量時選擇減速波, 較大的潮氣量時選擇方波更合適。
本文設計了一款基于單片機控制的微型電動心臟按壓器。本系統利用脈寬調制技術控制直線步進電動缸的運動,以實現按壓頻率和按壓深度的精確控制和實時調節,達到在心肺復蘇(CPR)過程中長時間連續穩定的胸外按壓的目的,從而提高CPR的成功率。同時,該按壓器可產生不同類型的按壓波形,包括梯形波以及三角波。最后選用梯形按壓波形,通過成熟的心臟呼吸驟停的大鼠CPR模型驗證了機械按壓較人工按壓有更好的復蘇效果。
基于磁聲耦合效應的生物組織電特性功能成像方法在腫瘤的早期診斷方面具有重要研究意義,其中磁聲信號時頻特性是該檢測成像方法信號檢測處理和圖像重建中的重要研究內容。本文基于磁聲耦合格林函數解,采用基于時間延遲的波形求和方法,對矩形介質模型的準一維下聲傳播情況進行分析,計算磁聲耦合聲信號的時域波形,對不同厚度介質模型的磁聲信號進行正問題仿真計算,并通過實驗測量磁聲信號波形驗證仿真結果,證明了波形的疊加求和使不同電導率分布介質的磁聲信號具有不同的時頻特性。仿真結果表明,當介質厚度小于波形周期時,磁聲信號寬度大于激勵脈寬;隨著介質厚度的增加,磁聲信號脈沖寬度逐漸增加,峰值頻率逐漸降低;當介質厚度大于激勵周期時,磁聲信號脈沖頻率特性與激勵頻率近似相同。不同厚度介質樣本的實驗驗證了仿真結果。該研究為磁聲耦合成像中基于磁聲信號時頻特性對介質聲源電導率的重建打下基礎。
針對傳統脈搏波傳導時間（PTT）檢測方法對脈搏波（PPG）信號幅值變化敏感、計算量大等問題，提出了一種綜合波形時域特征和動態差分閾值的 PTT 檢測算法。采用動態差分閾值檢測心電（ECG）信號 R 波，根據波形時域特征縮短脈搏波信號主波檢測區間，利用 R 波檢測脈搏波信號主波，從而計算 PTT。利用美國麻省理工學院 MIMIC 數據庫和實驗室實測數據對上述算法進行驗證。結果表明，該方法能夠準確地提取特征點并檢測出 PTT，對實測和數據庫樣本的 PTT 檢測準確率分別為 99.1% 和 97.5%，效果優于傳統檢測方法。
目的探討不同電刺激波形對脂肪間充質干細胞（adipose derived mesenchymal stem cells，ADSCs）定向排列和細胞存活率的影響。方法取 5 周齡 SD 大鼠（體質量 100～150 g）體外分離培養 ADSCs。用第 3～5 代細胞制備細胞爬片，放入自制電場生物反應器中，分別施以電場強度為 1、2、3、4、5、6 V/cm 的直流電刺激（分別設為 A1、A2、A3、A4、A5、A6 組）；電場強度 6 V/cm、占空比 50%、頻率 1 Hz 和 2 Hz 的方波電刺激（分別為 B1、B2 組）；電場強度 6 V/cm、脈寬 2 ms、頻率 1 Hz 和 2 Hz 的雙相脈沖波電刺激（分別為 C1、C2 組）。對照組（D 組）不施加電刺激。采用倒置顯微鏡定時拍照法觀察 ADSCs 在電場作用過程中的形態學變化，計算細胞排列的平均對齊指數（orientation factor，OF）；采用羅丹明-鬼筆環肽熒光染色分析電場刺激后細胞的骨架排列；活死染色法分析細胞存活率；鈣離子熒光染色標識電刺激中細胞內鈣離子分布，分析細胞鈣離子活動功能。結果ADSCs 對直流電刺激的響應與電場強度相關，電場強度越高，形成垂直排列的細胞越多；各時間點 B1、B2 組及 C1、C2 組均未發現明顯的細胞定向排列現象。除 A5、A6 組平均 OF 顯著高于 D 組（P<0.05）外，其余各組平均 OF 與 D 組比較差異均無統計學意義（P>0.05）。細胞骨架染色分析表明，A5、A6 組細胞形成緊密的束狀細胞骨架結構，且趨向于垂直電場矢量方向排列。細胞活死染色顯示，除 A4、A5、A6 組細胞存活率顯著低于 D 組（P<0.05）外，其余各組細胞存活率與 D 組比較差異均無統計學意義（P>0.05）。鈣離子熒光染色顯示，A4、A5、A6 組細胞內的鈣離子熒光強度稍高于 D 組，其余各組細胞內的鈣離子熒光強度與 D 組比較無顯著差別。結論直流電場強度 5 V/cm 和 6 V/cm 刺激可引起 ADSCs 定向排列，直流電場強度低于 5 V/cm 以及方波和雙相脈沖波均未引起細胞定向排列；電刺激后細胞存活率與電場強度成負相關。
為實現脈搏信號形態和周期的量化分析，本研究提出一種脈搏信號時空解析建模及量化分析方法。首先，根據脈搏信號的形成機理，將脈搏周期和基線引入脈搏解析模型，得到時空解析模型表達式及 12 個參數，用于脈搏波的量化描述。然后，提出了基于實際脈搏信號的模型參數估計流程，給出參數估計的優化方法、約束條件和邊界條件。將所提出的時空解析建模方法用于國際標準生理信號開源數據庫（PhysioNet）幻想曲（Fantasia）子庫中的健康人脈搏波，從解析模型中可以得到一些年齡和性別因素引起的人體心臟搏動節律和血流動力學變化。以提取的模型參數為輸入，采用隨機森林、概率神經網絡等機器學習方法對脈搏波按照年齡和性別進行分類，結果表明隨機森林法分類效果最好，Kappa 系數達到 98% 以上。本研究提出的時空解析建模方法可有效地對脈搏信號進行量化分析，為脈搏信號相關的應用研究提供了理論基礎和技術框架。
系統性紅斑狼瘡是一種累及全身多器官的自身免疫性疾病，狼瘡性腎炎是其最嚴重的器官表現之一。波形蛋白屬于中間絲蛋白家族中的成員，參與了包括狼瘡性腎炎在內的許多自身免疫性疾病的發病。越來越多的研究顯示波形蛋白在狼瘡性腎炎的發病機制中發揮了重要作用，且對狼瘡性腎炎的疾病發展、治療及預后都具有重要影響。該文從波形蛋白的結構、功能和翻譯后修飾、與狼瘡性腎炎發病機制的關系、在腎組織中的表達以及血清和尿液中表達水平的意義等方面進行闡述，旨在為未來的機制研究和臨床應用提供理論依據。
橈動脈脈搏波蘊含了人體豐富的生理、病理信息，對橈動脈脈搏波的無創研究可以評估不同年齡段人群的動脈血管彈性。實驗利用壓電式脈搏波傳感器無創采集年輕人群體和中老年人群體在不同接觸壓力下的橈動脈脈搏波，并使用三角形血流模型擬合法分解橈動脈波形，得到前向波與反射波并計算反射參數，最后對接觸壓力Psensor與反射參數進行相關性分析和回歸分析。結果表明，兩類受試者中反射參數RM、RI、Rd 均與Psensor具有較強的負相關性，且兩類受試者的相關系數及回歸曲線斜率有顯著差異（P<0.05）。基于此研究結果，臨床上檢測橈動脈反射波時，應當避免對傳感器施加過大的接觸壓力；同時表明，反射參數與傳感器接觸壓力的回歸曲線斜率大小也可能是量化血管彈性的一個潛在有效指標。
目的探討不同濾波設定對于腦電圖波形及功率譜的具體影響。方法選取癲癇患者22例作為病例組，選取性別、年齡匹配的健康人30名作為對照組。分別采集其常規腦電圖，病例組選取包含較多癲癇樣波的腦電圖，對照組選取無任何異常波形腦電圖。通過視檢分析及功率譜分析，對比不同濾波參數設定下兩組腦電波形及功率譜差異。結果視檢分析結果顯示：高頻濾波降低對于腦電圖快波成分產生影響，并可能扭曲、削減尖波、棘波；低頻濾波增高對于腦電圖整體背景及慢波活動產生影響，并可能使得部分慢波波幅、形態發生變化。功率譜分析結果顯示：組間分析顯示0.5～70 Hz條件下兩組之間主要差異體現于θ及α3頻段上；在中央區隨著高頻濾波減低，高頻頻段（α3、γ1、γ2）差異逐漸減低或消失，在其余腦區隨著低頻濾波的升高，δ頻段逐漸顯現出差異。組內額枕差異分析顯示，腦電正常組在0.5～70 Hz條件下額區與枕區差異主要體現于θ、γ1及γ2頻段上，隨著高頻濾波減低，高頻頻段（γ1、γ2）差異逐漸減低或消失，而隨著低頻濾波升高，δ頻段出現差異；腦電異常組在0.5～70 Hz條件下額區與枕區差異主要體現于γ1及γ2頻段上，并隨著高頻濾波的減低，高頻頻段差異逐漸減低或消失。結論研究結果表明，濾波設定對于腦電圖結果具有顯著的影響。在臨床應用當中，我們應當嚴格以0.5～70 Hz帶通濾波設定為標準。
作為人體常見的電生理信號之一，光電容積脈搏波蘊含了血液微循環的細節信息，已在多種醫學場景中得到了普遍應用，準確檢測脈搏波波形并量化其形態特征是其中必不可少的步驟。本文以設計模式為原則，開發了模塊化的脈搏波預處理分析系統。系統將預處理分析過程各環節設計為相互獨立的功能模塊，以期具有兼容性與復用性。此外，本文改進了脈搏波波形的檢測過程，提出了一種基于初篩—復核—決策的新型波形檢測算法。經驗證，該算法各模塊設計合理，對波形的識別準確率高、抗干擾能力強。本文開發的模塊化脈搏波預處理分析軟件系統，可滿足不同平臺下的多種脈搏波應用研究的個性化預處理需求；提出的高準確率的新型算法也為脈搏波分析過程提供了新思路。