吉林省科技发展计划基金(20120328)
- 作品数：9 被引量：23H指数：4
- 相关作者：刘光达周润东张晓枫蔡靖牛俊奇更多>>
- 相关机构：吉林大学吉林大学第一医院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家重大科学仪器设备开发专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：医药卫生理学自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 频谱泄漏效应补偿的信号处理方法研究被引量：2
- 2016年
- 为减小频谱泄漏对谱分析的影响,将传统离散傅里叶变换(DFT:Discrete Fourier Transform)的方法和运算从经典的一维频谱扩展到二维时频谱,在此基础上对简谐信号存在能量泄漏的频谱中任意频率成分的幅值与时域信号截断长度的关系(时谱)进行实验研究,从而提出一种信号的时谱描述方法。实验结果表明,在频谱泄漏条件下任意频率成分的幅值随时域信号截断长度的变化遵从︱sinc︱函数,基于这种关系可完成简谐信号任意截断条件下的频谱构造,实现零误差幅值谱构成,得到非整周期截断时DFT幅值谱误差与信号中所含周期数的关系服从指数规律,且当信号长度是周期的10倍时,DFT频谱产生的标准差约为0.001。
- 刘春艳王春民崔艳群尹晶白烨
- 关键词：频谱泄漏
- 全文增补中
- 基于稀疏重建的EMD脉搏色素密度谱的处理
- 2015年
- 基于脉搏血氧计的吲哚青绿(Indocyanine green,ICG)脉搏密度谱测量方法是无创肝储备功能的主要检测原理。近红外脉搏色素密度谱的提取及处理直接影响着肝储备功能检测参数的计算精度。针对自行研发的脉搏色素密度谱采集装置采集的近红外光谱信号的光谱噪声及干扰问题,采用了结合稀疏二进制重建的经验模态分解法对ICG密度谱进行处理。将处理后提取的ICG密度谱进行分析计算,得到的ICG血浆消失率值与报告值相比较,其最大相对误差为5.1%;而平均相对误差为3.2%。实验结果表明,结合自适应稀疏二进制重构的经验模态分解方法对消除色素光谱的噪声是有效的,有效地提高了脉搏色素密度谱的测量精度,从而提高肝储备功能检测参数的精度。为近红外脉搏色素光谱提取优化提供了一种新方法,为抗干扰的无创肝储备功能的检测提供理论依据和实用方法。
- 张晓枫刘光达陈勇周润东查雨彤
- 关键词：经验模态分解吲哚青绿
- 血流动力学参数的指示剂光密度检测方法研究被引量：4
- 2016年
- 血流动力学参数检测一直是临床医学研究的热点。针对临床上测量血流动力学参数的方法存在有创、操作复杂、不适合重复测量的问题,研究了一种结合指示剂稀释理论与近红外光谱技术的指示剂光密度测量法,实现了血流动力学参数的无创检测。通过体外注射吲哚氰绿(ICG)色素指示剂,建立其在血液循环系统中稀释代谢的动力学模型,利用近红外发光探头在指端分时发送735,805和940nm三个波长的近红外光,同时在手指对侧实时接收携带脉搏波信息的透射光信号,将测得的信号上传至计算机进行分析处理得到随时间变化的ICG浓度并将其绘制成连续的色素浓度曲线,根据该曲线确定色素平均传输时间MTT及初始色素含量Ct0等中间变量,进一步推算出心排出量CO及循环血容量CBV两项血流动力学参数。将该方法与临床上测量上述两种参数的"金标准"—热稀释法、碘-131同位素标记法进行临床试验对比,测得10组CO及CBV的试验对比数据,经误差分析得到两项参数的相对误差最大值分别为8.88%和4.28%,平均相对误差值均低于5%,满足临床检测的精度要求,为临床上血流动力学参数的测量提供了一种安全性强、连续性好、适应范围更为广泛的方法。
- 刘光达周润东查雨彤蔡靖牛俊奇高普均刘丽莉
- 关键词：血流动力学近红外光谱吲哚氰绿心排出量循环血容量
- 无创检测肝储备功能的脉搏色素密度法被引量：4
- 2013年
- 针对当前肝脏储备功能检查存在需分时采集动脉血进行分光光度分析、依赖手工操作造成测量精度低和测量时间长,以及医务人员易被感染等问题,通过建立和分析吲哚氰绿色素的稀释及排泄特性曲线,研究一种无创、连续检测肝储备功能参数的脉搏分光光度测量方法。在静脉注入吲哚氰绿指示剂后,利用940nm和805nm的双波长光源同步采集脉搏波信号,根据血液中色素浓度的时间变化率,计算得到血浆消失率和15min滞留率等肝储备功能参数。经与采血的分光光度法对比,该检测方法的平均相对误差小于5%,可以为临床的肝切除手术提供准确的肝储备功能评价结果。
- 刘光达黄敬涛卢蒙蒙张晓枫辛桂杰金晟来
- 关键词：信息处理技术肝储备功能吲哚氰绿
- EEMD-ICA在功能性近红外光谱特征信号提取中的应用被引量：4
- 2015年
- 近年来,功能性近红外光谱技术(fNIRS)广泛应用于神经影像学领域。为解决fNIRS特征信号提取中的信噪频谱混叠问题,依据近红外光谱脑功能成像信号非线性与非平稳特点,提出一种结合集合经验模态分解法和独立成分分析的多分辨率联合信号提取方法 EEMD-ICA。在脑功能成像仪器平台上采集多通道多波长脑功能成像近红外光密度信号,先对该信号进行集合经验模态分解将其按频率成分分解为多层本征模态函数,之后将独立成分分析应用于目标频率分量函数进行自适应去噪,最后将处理后的分量累加、重构获得近红外光谱脑功能成像的特征信号。将Valsalva氏实验测试数据作为研究对象进行滤噪处理,与经验模态分解法和集合经验模态分解法对fNIRS特征信号的提取效果对比。对实测数据的处理结果进行信噪比和误差参数分析,结果表明,该方法能够有效解决去噪过程中丢失原始信号有用信息及由于信噪频谱混叠不能完整去除噪声的问题,信号处理效果理想,对比另外两种信号提取方法更为优化。
- 查雨彤刘光达周润东张晓枫牛俊奇于永王伟
- 关键词：近红外光谱神经成像频谱混叠
- 基于光电容积脉搏波的无创血糖测量研究被引量：5
- 2015年
- 目前临床使用的血糖测量方法是采用直接抽取患者血液,根据生物化学反应原理测量血糖,这种有创测量方法存在疼痛、易感染、不能连续测量等问题。根据光电容积脉搏波检测理论,研究了一种血糖测量方法,实现临床无创连续血糖测量。该方法采用波长为805 nm和940 nm两束近红外光透射患者手指,其中805 nm为血糖敏感波长,940 nm为参考波长。从透射光中提取与血糖有关的信息进行数据处理并进行标定,计算血糖值。经实验验证,该方法能实现连续的无创血糖测量。
- 刘光达蔡靖孙茂林宋千里刘梦婉王庆吉
- 关键词：光电容积脉搏波近红外光双波长血糖测量
- 基于近红外光谱实现心输出量无创检测的色素谱分析方法被引量：2
- 2013年
- 针对当前临床上心输出量参数检测技术存在的有创伤、操作复杂和患者易受感染而死亡的问题,研究了一种基于近红外光谱原理,动态测量和分析作为指示剂的吲哚氰绿色素在患者动脉血液中的浓度变化情况,从而根据其特征参数实现心输出量连续测量的无创检测方法。将吲哚氰绿色素经肘静脉注入患者体内后,光电脉搏色素谱测量装置作为下位机,连续、同步采集和记录其指端处的805和940 nm两个特征波长点的脉搏波信号,并将数据上传至上位计算机,由后者绘制色素稀释和排泄的浓度衰减曲线,以及计算平均循环时间等关键参数,最后推导出心输出量的数值。将该方法与作为'金标准'的热稀释法的测量结果相比较,其最大相对误差为9.76%,而平均相对误差为4.39%。该试验结果表明,所提出的方法为临床上的心输出量检测,提供了一种操作简便、无创和连续测量的解决方案。
- 卢蒙蒙王红宣刘光达辛桂杰于永查雨彤
- 关键词：吲哚氰绿脉搏波心输出量
- 一种抗血氧波动干扰的肝储备功能测量方法
- 2015年
- 肝储备功能参数是评估肝脏代谢作用是否正常的关键指标,也是判断切除肝叶手术能否进行的重要依据。当前临床上获取肝储备功能参数是通过脉搏色素分光光度法测量吲哚菁绿色素浓度实现的,但是该方法需要假设血氧值为100%,这将导致肝储备功能参数的计算值存在一定误差。针对这一问题,提出了一种抗血氧波动干扰的肝储备功能参数测量方法,以修正的朗伯-比尔定律为理论基础,实现了对脉搏色素分光光度法测量的吲哚菁绿色素浓度的修正。在人体注入吲哚菁绿后,利用自制的数据采集单元在指端皮肤处同步采集805和940nm的双波长透射信号,以及730,805和890nm的三波长反射信号,将收集到的五组数据依次上传至计算机,利用接收到的数据和人体注射色素前的血氧值绘制出吲哚菁绿色素的浓度曲线,并计算其特征参数,根据浓度曲线的特征参数计算出肝储备功能参数。以有效肝脏血流量为例,将所提出的方法和脉搏色素分光光度法的测量结果分别跟目前测量有效肝脏血流量最准确的电磁流量计法的测量结果相比较,测量误差得到了明显的改善。实验结果表明,该方法提高了肝储备功能参数测量的精确度,为临床提供了一种更加准确的肝储备功能参数检测方法。
- 刘光达陈勇王京京
- 关键词：吲哚菁绿脉搏波肝储备功能
- 基于近红外光谱法的无创肝储备功能检测被引量：3
- 2015年
- 目的针对传统采血法检测肝储备功能存在的有创伤、非实时和易交叉感染等问题,通过分析吲哚氰绿色素、氧合血红蛋白和还原血红蛋白的近红外光谱特性曲线,研究了基于脉搏波光谱分析的无创肝储备功能检测方法。方法利用吲哚氰绿色素在血液中只被肝细胞吸收,其色素浓度呈指数衰减的变化规律,通过静脉注入吲哚氰绿色素,选用波长为940 nm和805 nm的近红外光作为测量入射光,同步采集携带吲哚氰绿浓度变化信息的脉搏波光谱信号,分析光谱信号计算得到血浆消失率和15min滞留率等肝储备功能参数,最后通过6例肝脏患者的常规采血法测得血浆消失率进行对比。结果该方法检测得到的血浆消失率与常规采血法相比,平均相对误差小于5%,该过程除吲哚氰绿色素的注射外不需要再做其他穿刺。结论基于近红外光谱法的无创肝储备功能检测能够准确而实时地检测肝储备功能参数,将为临床肝脏手术提供准确的肝储备功能评估结果。
- 黄敬涛李丙玉王晓东
- 关键词：肝储备功能近红外光谱吲哚氰绿
