本文關(guān)鍵詞：基于近紅外光譜法的駕駛員腦功能連接及振動響應(yīng)分析

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【摘要】：在關(guān)于職業(yè)駕駛員腦中風(fēng)發(fā)病率的統(tǒng)計研究中,發(fā)現(xiàn)專職駕駛員發(fā)生腦中風(fēng)的危險性較高,其中客車駕駛員高于貨車駕駛員,并且城市公交車駕駛員發(fā)生腦中風(fēng)的危險性最高。由于職業(yè)駕駛員具有工作時間長,注意力集中,精神壓力大的特點,并且在駕駛過程中受到溫度,噪聲,汽車振動等多方面的影響,因此在駕駛過程中發(fā)生突發(fā)性腦中風(fēng)等腦功能疾病的情況愈發(fā)常見。本文目的是首先利用近紅外光譜檢測手段,建立一種分析腦功能連接的評估方法,進(jìn)而分析汽車振動因素對駕駛員腦功能連接的影響,確定對駕駛員腦功能連接影響較為嚴(yán)重的振動頻率。從主動安全角度出發(fā),將駕駛員腦功能連接特性作為新的評價指標(biāo),預(yù)防并提前發(fā)現(xiàn)駕駛員發(fā)生突發(fā)性腦中風(fēng)的征兆,最終避免振動因素引起駕駛員突發(fā)性腦中風(fēng)而導(dǎo)致的重大交通事故。在腦功能檢測方面,本文利用近紅外光譜儀器的特點,檢測腦組織內(nèi)氧合血紅蛋白信號。該信號具有自發(fā)性振動的特性,其特征頻率可代表相應(yīng)功能特點,本文利用連續(xù)小波變換方法,對信號進(jìn)行時頻變換,分析0.005-2 Hz頻率范圍內(nèi)特點,并分為六段頻率間隔：Ⅰ.0.6-2 Hz、Ⅱ,0.145-0.6 Hz、Ⅲ,0.052-0.145 Hz、 Ⅳ,0.021-0.052 Hz、Ⅴ,0.0095-0.021 Hz、Ⅵ,0.005-0.009 Hz。在腦功能連接問題的分析方面,由于大腦前額葉區(qū)域在認(rèn)知、記憶等方面起到控制作用,本文針對左、右前額葉氧合血紅蛋白信號進(jìn)行腦功能連接分析。運用小波相干和相位相干方法,對這兩組信號由時間序列轉(zhuǎn)換為特征頻率范圍,并在能量和時間的相干性上做出分析,可由此確定腦功能連接的檢測和分析方法。在確定了腦功能連接的檢測方法后,本文進(jìn)而通過實驗來驗證有效性。該實驗方式為：對13名腦中風(fēng)患者和21名同年齡段健康人群進(jìn)行15分鐘左、右前額葉氧合血紅蛋白采集,通過小波相干和相位相干方法,在特征頻率范圍內(nèi)進(jìn)行腦功能連接分析。實驗結(jié)果為：腦中風(fēng)患者在第ⅡI段頻率間隔內(nèi),腦功能連接呈現(xiàn)顯著性降低。與臨床醫(yī)學(xué)結(jié)果一致,確定了該方法的有效性。本文基于偏最小二乘法建立一種腦功能連接檢測模型。該模型可用于早期預(yù)防和檢測腦中風(fēng)等腦功能疾病,同時可對腦中風(fēng)患者的康復(fù)進(jìn)程進(jìn)行有效評估。最后,本文分析汽車振動對駕駛員腦功能連接的影響。根據(jù)駕駛員受到汽車振動情況,搭建模擬汽車振動的駕駛員座椅實驗平臺。對11名實驗者在靜息態(tài)、3 Hz、4.5 Hz、6 Hz振動的4種條件下,進(jìn)行20分鐘的腦功能連接檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在振動和靜息態(tài)對比中,振動導(dǎo)致駕駛員的腦功能連接在第1I和III段頻率間隔內(nèi)呈現(xiàn)顯著性降低。在不同振動頻率間的對比發(fā)現(xiàn),不同頻率振動對駕駛員腦功能連接響應(yīng)的差異性不顯著。但是,4.5 Hz頻率振動條件下的駕駛員腦功能連接最差。綜上,本文發(fā)現(xiàn)汽車振動會對駕駛員腦功能連接產(chǎn)生影響,并且該影響可能會導(dǎo)致腦功能突發(fā)性疾病。建議在今后汽車的制造方面,引入駕駛員腦功能連接指標(biāo)。通過改變駕駛員受到的振動類型,減少駕駛員因腦功能連接障礙引發(fā)的突發(fā)性腦中風(fēng)等疾病,進(jìn)而減少該原因造成的交通事故。
【關(guān)鍵詞】：近紅外光譜 腦功能連接 駕駛員 汽車振動
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R135;U492.8
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及意義13-15
• 1.2 腦功能連接分析現(xiàn)狀15-18
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容18-21
• 第2章 基于近紅外光譜的腦功能連接分析方法21-31
• 2.1 近紅外光譜檢測腦血氧含量21-22
• 2.1.1 近紅外光譜檢測原理及優(yōu)勢21-22
• 2.1.2 檢測各參數(shù)意義22
• 2.2 利用近紅外光譜進(jìn)行腦功能連接評估22-26
• 2.2.1 近紅外為基礎(chǔ)的腦功能連接23
• 2.2.2 腦氧合血紅蛋白振動特征頻率23-24
• 2.2.3 利用左右前額葉相干性評估腦功能連接24-26
• 2.3 左右前額葉相干性分析方法26-30
• 2.3.1 連續(xù)小波變換(Continue Wavelet Transform)27-28
• 2.3.2 小波相干分析(Wavelet Coherence)28-29
• 2.3.4 相位相干分析(Phase Coherence)29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 腦中風(fēng)人員的腦功能連接特征分析31-45
• 3.1 實驗方案設(shè)計31-33
• 3.1.1 實驗?zāi)康?/span>31
• 3.1.2 實驗對象31-32
• 3.1.3 實驗步驟32-33
• 3.2 信號去噪及相干性處理33-40
• 3.2.1 腦氧含量信號去噪及時頻轉(zhuǎn)換預(yù)處理33-35
• 3.2.2 利用Matlab軟件進(jìn)行相干性處理35-40
• 3.3 結(jié)果分析40-42
• 3.3.1 在0.1Hz左右頻率段顯著性差異40-41
• 3.3.2 討論腦中風(fēng)患者和健康人群的顯著性差異41-42
• 3.4 腦功能連接評估模塊設(shè)計42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 汽車整體振動對腦功能連接的影響分析45-63
• 4.1 車輛模擬振動頻率選取45-47
• 4.2 實驗方案設(shè)計47-50
• 4.2.1 實驗?zāi)康?/span>47-48
• 4.2.2 實驗對象48
• 4.2.3 實驗步驟48-50
• 4.3 結(jié)果分析及討論50-62
• 4.3.1 數(shù)據(jù)處理與分析50-57
• 4.3.2 不同振動頻率對駕駛員腦功能連接影響結(jié)果討論57-61
• 4.3.3 駕駛員座椅優(yōu)化設(shè)計探討61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-67
• 參考文獻(xiàn)67-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文79-81
• 致謝81-82
• 附件82

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 袁鳳林;食物對人類腦功能和行為的影響[J];中國食品;1989年05期

2 ;適度飲酒可提高大腦功能[J];中國食品;2001年09期

3 任海軍;;每天喝1杯牛奶能改善大腦功能[J];農(nóng)產(chǎn)品加工(創(chuàng)新版);2012年02期

4 楊金娜;腦功能開發(fā)與學(xué)科教學(xué)[J];石油教育;2001年02期

5 紫玉花;做夢有助大腦功能[J];綠葉;2001年02期

6 麗菊;酸性食物對大腦功能的影響[J];服務(wù)科技;2000年06期

7 ;生活[J];時尚育兒;2013年12期

8 ;歐盟否決碳水化合物維持大腦正常功能的健康聲稱[J];飲料工業(yè);2013年10期

9 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李飛;蘇林雁;曹楓林;范方;;沖動兒童的腦功能的初步研究[A];中國心理衛(wèi)生協(xié)會第五屆學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

2 李飛;蘇林雁;劉軍;周順科;嚴(yán)莉榮;黃幸;李寶君;胡德文;;沖動兒童腦功能的初步研究[A];中國心理衛(wèi)生協(xié)會兒童心理衛(wèi)生專業(yè)委員會第十次學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 許守榮;王世杰;羅立民;;空間獨立成分分析方法在腦功能連通性研究中的應(yīng)用[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

4 李廷玉;;生命早期營養(yǎng)與后續(xù)腦功能健康[A];中華醫(yī)學(xué)會第五次全國兒科中青年學(xué)術(shù)交流大會論文匯編（上冊）[C];2008年

5 周建新;;腦功能的多元化監(jiān)測[A];重癥醫(yī)學(xué)——2011[C];2011年

6 張慧瑋;左傳濤;黃U哸\;;厭食癥腦功能網(wǎng)絡(luò)~(18)F-FDG PET/CT顯像[A];中華醫(yī)學(xué)會第九次全國核醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2011年

7 竇昊穎;朱烈烈;張鵬;劉純艷;;心臟術(shù)后腦功能監(jiān)測與評估[A];全國心臟內(nèi)外科專科護(hù)理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2004年

8 劉波;劉峴;陳俊;龍玉;陳志光;尚曉靜;莫偉釗;李曉凡;;應(yīng)用腦功能連接分析技術(shù)分析針刺穴位的特異性[A];第十一次全國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)術(shù)研討會暨全國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)研究進(jìn)展學(xué)習(xí)班資料匯編[C];2010年

9 王慧;沈國華;杜小霞;李鯁穎;;外界評價在手勢模仿中對腦功能的影響[A];第十七屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

10 賴建強;蔭士安;徐青梅;胡善明;;不同鋅硒水平對鉛抑制腦功能的改善作用[A];中國營養(yǎng)學(xué)會第五屆婦幼營養(yǎng)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 北京宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師 高利;醫(yī)患攜手對付腦功能障礙[N];健康報;2007年

2 北京軍區(qū)總醫(yī)院教授 張俊杰;解九連環(huán)開發(fā)右腦功能[N];健康報;2008年

3 南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 副主任醫(yī)師 蔣琪霞;預(yù)防腦衰老 增強腦功能[N];家庭醫(yī)生報;2004年

4 蒲昭和;觸摸與老年腦功能疾病[N];中國老年報;2003年

5 陳維強;延緩腦功能退化[N];農(nóng)村醫(yī)藥報（漢）;2008年

6 記者 鄭曉春;以開發(fā)出可模擬小腦功能的電子芯片[N];科技日報;2011年

7 劉麗;探索兩半球[N];中華讀書報;2001年

8 中央教科所教育心理研究室主任、教授、博士生導(dǎo)師 俞國良;暢游神秘的大腦世界[N];光明日報;2001年

9 本報記者 游雪晴;“腦網(wǎng)絡(luò)組”讓腦功能清晰化[N];科技日報;2011年

10 中科院院士中科院上海生科院神經(jīng)所研究員 郭愛克;中國腦計劃：在宏觀與微觀間“架橋”[N];文匯報;2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 歐進(jìn)利;基于磁共振成像的腦功能連接網(wǎng)絡(luò)研究[D];浙江大學(xué);2014年

2 鹿麒麟;身心調(diào)節(jié)訓(xùn)練的大腦功能與結(jié)構(gòu)特性改變研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 謝永宏;腦脊液酸堿失衡在高原腦功能障礙發(fā)生中的作用及機制[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2005年

4 王海;顱腦功能無創(chuàng)非接觸檢測技術(shù)的研究[D];東北大學(xué);2008年

5 黃躍;腦功能連接的神經(jīng)系統(tǒng)疾病機制研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓慶宇;基于近紅外光譜法的駕駛員腦功能連接及振動響應(yīng)分析[D];山東大學(xué);2015年

2 高遠(yuǎn)金;汽車振動對駕駛員心腦功能動態(tài)調(diào)整的影響分析[D];山東大學(xué);2015年

3 李珊珊;復(fù)雜腦功能網(wǎng)絡(luò)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

4 高伊星;久居高原青年官兵腦功能的變化特征及其相關(guān)因素研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2013年

5 陳先蘭;中國數(shù)學(xué)天才腦功能特征探索[D];蘇州大學(xué);2014年

6 唐海英;基于偏相干系數(shù)的腦功能連接研究及其在癲癇診斷中的應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2013年

7 李宏永;復(fù)雜腦功能網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

8 王振華;基于FDG-PET的腦功能分析及臨床應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2010年

9 戴建宇;腦功能障礙傷殘程度定量研究（Ⅰ）[D];華中科技大學(xué);2009年

10 梁紅;基于腦功能網(wǎng)絡(luò)的AD和MCI分類研究[D];太原理工大學(xué);2014年

，

本文編號：548538