【摘要】：低頻振蕩信號(hào)(0.01~0.15Hz)為血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)自發(fā)緩慢變化信號(hào),其生理上的來源和成因尚未完全理解,該信號(hào)一般意義上在血液循環(huán)中可以作為生理標(biāo)志物,反映血管生理信息。但是,單純的靜息狀態(tài)下反映的生理信息較為有限,因此,利用開發(fā)的多通道近紅外血氧儀對(duì)任務(wù)狀態(tài)下人體數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,探索低頻振蕩信號(hào)在不同任務(wù)中在血管末梢中是如何傳播的,這在臨床診斷治療上具有重大的意義。首先,針對(duì)任務(wù)狀態(tài)下低頻振蕩信號(hào)數(shù)據(jù)采集和分析處理的問題,設(shè)計(jì)了一套任務(wù)狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)方案,包括局部性與大腦活動(dòng)影響較小的被動(dòng)抬腿實(shí)驗(yàn)和全局性受大腦皮層控制下的主動(dòng)節(jié)奏呼吸實(shí)驗(yàn)。在數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)上,提出了一套完整的信號(hào)處理策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,包括小波時(shí)頻法、鎖相位同步法、相關(guān)系數(shù)法等方法,并在靜息狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)。其次,基于被動(dòng)抬腿所引發(fā)心血管調(diào)節(jié)機(jī)理的分析結(jié)果,探究了局部性被動(dòng)抬腿所引發(fā)低頻振蕩信號(hào)的傳播特性和規(guī)律。采用小波時(shí)頻法,分析了各個(gè)時(shí)段各個(gè)頻率信號(hào)變化情況;采用時(shí)域和頻域相關(guān)分析法,分別計(jì)算整體低頻信號(hào)和引發(fā)周期信號(hào)到達(dá)各個(gè)末梢的時(shí)間差異。最后,基于主動(dòng)節(jié)奏呼吸所引發(fā)心血管調(diào)節(jié)機(jī)理的分析結(jié)果,探究了全局性主動(dòng)節(jié)奏呼吸所引發(fā)低頻振蕩信號(hào)的傳播特性和規(guī)律。采用誤差較小的鎖相位同步法,對(duì)靜息狀態(tài)、被動(dòng)抬腿、主動(dòng)節(jié)奏呼吸三種狀態(tài)下末梢低頻振蕩信號(hào)同步性進(jìn)行計(jì)算。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318;TN911.6
【圖文】：

據(jù)分析的方法。梢 LFO 信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)驗(yàn)在前面研究的基礎(chǔ)上，在人體完全放松的靜息狀態(tài)下驗(yàn)證。而任務(wù)狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)，則主要探究 LFO 信號(hào)在外部壓力下局部任務(wù)下的被動(dòng)抬腿實(shí)驗(yàn)和全局任務(wù)下的主動(dòng)節(jié)奏呼吸態(tài)下的 LFO 傳播特征進(jìn)行對(duì)比，探究在任務(wù)激勵(lì)下的 LFO儀器與工作原理步從人體末梢中記錄血液動(dòng)力參數(shù)信號(hào)，就需要至少一個(gè)末高端近紅外光譜測(cè)量設(shè)備。為了能進(jìn)一步探究氧合血紅蛋發(fā)了一款價(jià)格低廉，可攜帶的多通道近紅外設(shè)備[31]。這款臨床試驗(yàn)結(jié)果良好等優(yōu)點(diǎn)于一身。該設(shè)備在進(jìn)行測(cè)量過程度、全帶寬的測(cè)量不同末梢的近紅外光譜信號(hào)，設(shè)備如圖 2

低功耗模式之間來回自動(dòng)切換，這也降低了消耗。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 2-2 所示，藍(lán)色代表第一次循環(huán)，綠色代表第二次循環(huán)虛線框內(nèi)為設(shè)備內(nèi)工作環(huán)境。首先，由發(fā)光二極管發(fā)出波長(zhǎng)為 660nm 的紅光和 920n的近紅外光，MSP430 控制 LED 工作模式，每隔 2ms 切換一次，即每秒鐘 30 次。在穿透人體組織后，透射光被光源探測(cè)器接收，然后通過光電二極管實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化，根據(jù)修正 Beer-lambert 定律(具體原理在本章有詳細(xì)介紹)，轉(zhuǎn)化為氧合血紅蛋白濃度和脫氧血紅蛋白濃度。一階放大器放大的輸出包括兩部分，即直流部分和交流部分，其中直流部分是人體氧含量較少組織的透射結(jié)果，這部分信號(hào)與入射光信號(hào)強(qiáng)度成正比；交流部分相對(duì)較小，是穿過動(dòng)脈細(xì)胞的透射部分外加 50/60Hz 外部環(huán)境光調(diào)制而成的，也是要提取和放大的信號(hào)。二階放大器采用的是互阻抗放大器，在兩次放大以后，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為數(shù)字信號(hào)，需要濾除掉功率較大的直流信號(hào)。但是這部分交流信號(hào)幅度太小，還需要轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)進(jìn)行再一次放大。由于多次放大的原因，交流部分會(huì)產(chǎn)生偏移，這個(gè)時(shí)候還要通過一個(gè)帶通濾波器消除偏移和噪聲。

2 1 1 2Hb HbO Hb HbOr ( )2 1 1 21 2 2 1HbO 1 HbO2Hb HbO Hb HbOA DPF A DPFHbr ( / ( )) ( / ( ))[ ]( )(2-9)2.1.2 實(shí)驗(yàn)過程與 HbO 數(shù)據(jù)獲取本次實(shí)驗(yàn)是在美國(guó)麥克萊恩醫(yī)院(McLeanHospital)進(jìn)行的，該醫(yī)院的機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)通過了實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求，并且在事先都得到了受試者的許可。實(shí)驗(yàn)人數(shù)共有 25 人，13男 12 女，年齡在 21~57 歲之間，平均年齡為 36±10 歲。除了 2 號(hào)受試者有輕微的高血壓以外，其他受試者均健康狀況良好。實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量 25 人六個(gè)末梢區(qū)域低頻振蕩信號(hào)，將 Nellcor 的 D-YS 血氧探頭夾在耳垂處，DS-100A 血氧探頭夾在食指和大腳趾，具體擺放情況如圖 2-3a)所示。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)是在一個(gè)光線昏暗的屋內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)溫度 25℃、相對(duì)濕度 30-40%、氣壓 100 kPa，要求所有被測(cè)試者安靜的放松的平躺在床上，盡量避免外界的干擾，實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖 2-3b)所示。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭磊;張英敏;李興源;;低頻振蕩分析方法及抑制策略概述[J];四川電力技術(shù);2018年01期

2 尹世敏;張海兵;南賽;于美玲;李英偉;;基于近紅外光譜技術(shù)的人體低頻振蕩信號(hào)研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2018年05期

3 張曉航;張文朝;奚江惠;施秀萍;盛四清;邵德軍;;基于能量時(shí)空分布熵的低頻振蕩類型判別方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2017年08期

4 周靖皓;江崇熙;甘德強(qiáng);黃偉;黃潤(rùn);吳琛;張杰;;基于值集法對(duì)云南電網(wǎng)超低頻振蕩的穩(wěn)定分析[J];電網(wǎng)技術(shù);2017年10期

5 潘一銘;李華實(shí);;中國(guó)東部水汽低頻振蕩的季節(jié)變化特征[J];氣象研究與應(yīng)用;2015年03期

6 孔舒紅;;低頻振蕩的分析方法及仿真研究[J];電氣時(shí)代;2014年09期

7 劉健;郄凱旋;王德周;吳強(qiáng);;基于共振機(jī)理的低頻振蕩擾動(dòng)源在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2014年15期

8 孫國(guó)武;馮建英;陳伯民;信飛;何金海;楊瑋;;大氣低頻振蕩在延伸期預(yù)報(bào)中的應(yīng)用進(jìn)展[J];氣象科技進(jìn)展;2012年01期

9 陳武暉;鄧集祥;;三階非線性對(duì)主導(dǎo)低頻振蕩模式的影響[J];現(xiàn)代電力;2012年06期

10 陳尚鋒;溫之平;陳文;;南海地區(qū)大氣30～60天低頻振蕩及其對(duì)南海夏季風(fēng)的可能影響[J];大氣科學(xué);2011年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 韓世茹;史印山;;2016年夏季河北降水與10-30天低頻振蕩的關(guān)系[A];第34屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S26 青年論壇論文集[C];2017年

2 肖友強(qiáng);楊勁松;;低頻振蕩的產(chǎn)生原因[A];2006年云南電力技術(shù)論壇優(yōu)秀論文集[C];2006年

3 強(qiáng)喜臣;;某風(fēng)電場(chǎng)因電網(wǎng)低頻振蕩導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組停機(jī)的原理分析及對(duì)策[A];風(fēng)能產(chǎn)業(yè)（2018年2月）[C];2018年

4 孫國(guó)武;信飛;陳伯民;何金海;;大氣低頻振蕩與延伸期預(yù)報(bào)[A];第五屆副熱帶氣象學(xué)術(shù)業(yè)務(wù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

5 柳媛普;馮建英;孫國(guó)武;李耀輝;王芝蘭;;西北地區(qū)東部干旱過程與大氣低頻振蕩關(guān)系分析[A];第31屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S5 干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防控[C];2014年

6 鄧集祥;紀(jì)晶;;基于復(fù)合模式的電力系統(tǒng)超低頻振蕩產(chǎn)生機(jī)理研究[A];2008中國(guó)水力發(fā)電論文集[C];2008年

7 蔣周士;孫黎霞;周海強(qiáng);鞠平;;火電廠動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)超低頻振蕩的影響[A];中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2008年

8 李燕勇;嚴(yán)正波;董川;;針對(duì)電網(wǎng)重點(diǎn)課題展開跨學(xué)科研究的必要性探討[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（優(yōu)秀論文部分）[C];2009年

9 李燕勇;嚴(yán)正波;董川;;針對(duì)電網(wǎng)重點(diǎn)課題展開跨學(xué)科研究的必要性探討[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

10 王萬里;劉耀林;蔡述明;鄧南圣;王祖武;謝應(yīng)齊;王凱;;一種可選的大氣低頻振蕩機(jī)制-柯氏參數(shù)(f)對(duì)緯度變化[A];第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)副熱帶季風(fēng)與氣候變化分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 記者 徐文彬 通訊員 任宏利 吳捷;我國(guó)實(shí)現(xiàn)熱帶大氣低頻振蕩自主監(jiān)測(cè)[N];中國(guó)氣象報(bào);2015年

2 趙琳;楚雄供電局開展抑制低頻振蕩應(yīng)用科技項(xiàng)目研究[N];楚雄日?qǐng)?bào)(漢);2011年

3 記者 楊綺薇　通訊員 何鉅雄 顏文勝;低頻振蕩研究在暴雨預(yù)報(bào)中顯成效[N];中國(guó)氣象報(bào);2010年

4 通訊員 高建璽;PSS解甘肅電網(wǎng)燃眉之急[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

5 雷從俊　朱曉杰;共產(chǎn)黨人的精神境界[N];解放軍報(bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫思思;大氣低頻振蕩對(duì)中國(guó)稻飛虱遷入的影響[D];南京信息工程大學(xué);2018年

2 楊悅;含大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的互聯(lián)電力系統(tǒng)低頻振蕩特性分析與控制研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2018年

3 溫柏堅(jiān);電力系統(tǒng)低頻振蕩實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制新方法及工程應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2017年

4 李勛;電力系統(tǒng)低頻振蕩模式時(shí)變特性分析方法研究[D];武漢大學(xué);2013年

5 孫正龍;彈性力學(xué)映射的電力系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)及其在低頻振蕩分析中的應(yīng)用[D];東北電力大學(xué);2018年

6 鞏遠(yuǎn)發(fā);青藏高原及東亞大氣熱源低頻振蕩與我國(guó)東部旱澇的研究[D];南京信息工程大學(xué);2008年

7 張鵬;基于廣域量測(cè)的電力系統(tǒng)區(qū)域間低頻振蕩分析[D];西南交通大學(xué);2015年

8 陳雯;熱帶大氣低頻振蕩的變頻及其與海溫、非絕熱加熱的聯(lián)系[D];南京信息工程大學(xué);2013年

9 朱毓穎;中國(guó)冬季持續(xù)性低溫事件的特征及其與大氣低頻振蕩的聯(lián)系[D];南京大學(xué);2011年

10 劉鋮;互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩能量解析的支路模式勢(shì)能法[D];華北電力大學(xué)(北京);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉對(duì);基于廣域測(cè)量的低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)與抑制研究[D];福州大學(xué);2017年

2 張海兵;任務(wù)狀態(tài)下人體末梢低頻振蕩信號(hào)傳播規(guī)律研究[D];燕山大學(xué);2018年

3 龐可心;基于頻域分析的電氣化鐵路低頻振蕩現(xiàn)象研究[D];北京交通大學(xué);2018年

4 黎昀軒;含VSC-MTDC的復(fù)雜電網(wǎng)區(qū)間振蕩阻尼控制方法研究[D];湖南大學(xué);2018年

5 江志初;VSC-HVDC系統(tǒng)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的阻尼方法及控制參數(shù)選取[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2017年

6 蔣云濤;光儲(chǔ)聯(lián)合控制抑制電網(wǎng)低頻振蕩的研究[D];華北電力大學(xué);2018年

7 劉宏波;基于改進(jìn)VMD-HT的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

8 劉波;電力系統(tǒng)穩(wěn)定器抑制低頻振蕩的應(yīng)用研究[D];西安工程大學(xué);2018年

9 雷強(qiáng);基于EEMD和矩陣束算法的低頻振蕩模式識(shí)別方法[D];湖南大學(xué);2016年

10 李惠章;基于智能優(yōu)化的直接衰減正弦原子庫(kù)分解方法在低頻振蕩分析中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2772143