检索结果-南通市图书馆

基于机器学习和心率变异性的经皮耳迷走神经电刺激疼痛阈值预测

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电子测量技术 2022年第21期45卷 31-35页

作者：耿读艳张易付志刚杨凯王超安红霞河北工业大学电气工程学院天津300130 中国人民解放军联勤保障部队第九八三医院体检中心天津300142

经皮耳迷走神经电刺激(taVNS)作为新兴的精神和心血管疾病的治疗方法,其刺激强度设置需要将刺激电流调整至疼痛阈值后再降低其幅值。该设置方式不仅缺乏一致性,且影响治疗效果和舒适度。本文提出了一种结合心率变异性(HRV)特征和机器学... 详细信息

经皮耳迷走神经电刺激(taVNS)作为新兴的精神和心血管疾病的治疗方法,其刺激强度设置需要将刺激电流调整至疼痛阈值后再降低其幅值。该设置方式不仅缺乏一致性,且影响治疗效果和舒适度。本文提出了一种结合心率变异性(HRV)特征和机器学习回归模型的新方法,实现了taVNS疼痛阈值的预测。基于实验采集的数据,系统的比较了将HRV特征作为各种机器学习模型输入的预测精度。结果表明,HRV特征与极端随机树的组合性能最优,使用遗传算法去除冗余特征能够有效改善模型预测性能,均方根误差在1.18到1.56之间,均方差在0.77到0.96之间。该方法可用于不同个体的taVNS刺激强度的预测,对受试者在taVNS期间的治疗效果有积极作用。

关键词：经皮耳迷走神经电刺激疼痛阈值心率变异性机器学习

基于CEEMDAN-PE的心冲击信号降噪方法研究

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仪器仪表学报 2019年第6期40卷 155-161页

作者：耿读艳王晨旭赵杰宁琦姜星河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

心冲击信号(BCG)是反应心脏力学特征的生理信号,能实现无电极束缚条件下的连续采集测量,然而BCG信号微弱且极易受到干扰,测量时经常会淹没在噪声中。为了有效识别BCG信号,提出一种基于自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)联合排... 详细信息

心冲击信号(BCG)是反应心脏力学特征的生理信号,能实现无电极束缚条件下的连续采集测量,然而BCG信号微弱且极易受到干扰,测量时经常会淹没在噪声中。为了有效识别BCG信号,提出一种基于自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)联合排列熵(PE)的BCG降噪方法。首先,将采集到的BCG信号通过CEEMDAN分解得到一系列按频率由高到低的固有模态函数(IMF)。其次,通过PE计算各个IMF分量的值并确定有效信号的阈值范围,从而滤除信号中的高频噪声和基线漂移。最后实验结果显示,降噪后信号的幅频特性得到明显改善且信噪比较传统方法有明显提高,证明了本文降噪方法效果显著,能够有效还原BCG信号特征。

关键词：心冲击信号基于自适应噪声的完全集合经验模态分解排列熵降噪

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基于DNA损伤的蛋白调控网络研究

物理学报 2014年第1期63卷 393-401页

作者：耿读艳谢红娟万晓伟徐桂芝河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

细胞生长的每个阶段都离不开蛋白质相互作用.研究细胞周期的功能、调控机理及参与调控的蛋白质之间的关系对生物工程等领域有重大的应用价值.本文通过研究电离辐射下生物体细胞的DNA损伤后,细胞内以p53为核心的扩展蛋白调控网络的功能... 详细信息

细胞生长的每个阶段都离不开蛋白质相互作用.研究细胞周期的功能、调控机理及参与调控的蛋白质之间的关系对生物工程等领域有重大的应用价值.本文通过研究电离辐射下生物体细胞的DNA损伤后,细胞内以p53为核心的扩展蛋白调控网络的功能、原理及其自修复机理,在现有蛋白网络基础上引入更多蛋白网络调控因子来建立蛋白调控网络,仿真模拟更为全面的细胞周期进程;并且从复杂网络图论和细胞周期调控两个方面分析扩展PMP调控网络的抗扰能力及自修复机理,结果表明:1)蛋白网络在对抗环境中出现的小扰动时具有较强的稳定性.但在面对蓄意攻击时网络的稳定性较差.2)受损的DNA能否被修复取决于p53蛋白的动力学行为,即低损伤与中损伤情况下,p53可诱导细胞周期进程阻滞来完成细胞的自修复;而当高损伤或过损伤时,p53蛋白浓度表现为周期振荡行为并诱导细胞凋亡.

关键词： DNA损伤蛋白网络自修复细胞周期调控

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基于EMD-ICA的心冲击信号降噪研究

中国生物医学工程学报 2019年第2期38卷 138-145页

作者：姜星耿读艳张园园付志刚河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130 中国人民解放军第254医院天津300142

心冲击信号(BCG)是反映心脏机械运动的生理信号,能实现无电极束缚条件下的连续采集测量。但BCG信号微弱,易受干扰,测量时经常会淹没在噪声中。为了消除噪声,有效识别BCG信号特征,提出一种基于经验模态分解(EMD)联合独立分量分析的BCG信... 详细信息

心冲击信号(BCG)是反映心脏机械运动的生理信号,能实现无电极束缚条件下的连续采集测量。但BCG信号微弱,易受干扰,测量时经常会淹没在噪声中。为了消除噪声,有效识别BCG信号特征,提出一种基于经验模态分解(EMD)联合独立分量分析的BCG信号降噪方法。首先,将含噪BCG信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的固有模态分量(IMF),采用模态相关准则进行信号层与噪声层的判定;其次,将分界之上的IMF分量构建虚拟噪声通道,基于ICA算法对原始BCG信号进行盲源分离,从而得到降噪后的BCG信号。采集10名健康受试者的BCG信号进行降噪处理。量化评价结果表明,与小波方法和EMD方法相比,降噪后信噪比均显著提高(小波方法11.01±1.58,EMD方法5.19±1.29,所提出方法14.87±3.04,P<0.05),能量百分比也均显著提高(小波方法88.81%±2.81%,EMD方法96.15%±2.96%,所提出方法96.64%±2.92%,P<0.05),从而证明所提出方法降噪效果明显,能够有效还原BCG信号特征。

关键词：心冲击信号( BCG ) 经验模态分解( EMO ) 独立分量分析( ICA ) 降噪

模拟输电环境电磁场对动物血清和细胞超微结构的影响

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高电压技术 2013年第1期39卷 163-174页

作者：耿读艳徐桂芝万晓伟邢凌霄谢红娟河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130 河北医科大学石家庄050017

为研究交流高压输电线路产生的低频环境电磁场对人体的生物效应,采用哺乳动物在体实验研究了具有椭圆极化场源特征的模拟电磁环境对动物血清和细胞超微结构的影响。血清生化分析显示,当实验动物经过Ⅰ区域电磁场(3.5～4.5kV/m、40～48... 详细信息

为研究交流高压输电线路产生的低频环境电磁场对人体的生物效应,采用哺乳动物在体实验研究了具有椭圆极化场源特征的模拟电磁环境对动物血清和细胞超微结构的影响。血清生化分析显示,当实验动物经过Ⅰ区域电磁场(3.5～4.5kV/m、40～48μT)曝露后,谷草转氨酶(ALT)、谷丙转氨酶(AST)和尿素氮(BUN)含量明显升高,肝细胞凋亡率明显增加。当实验动物经过Ⅱ区域电磁场(2.3～3.5kV/m、48～50μT)曝露后,上述指标未产生具有统计学意义的变化。由细胞超微结构的电镜观察结果可知,2种实验参数均使得细胞线粒体的大部分嵴和膜出现轻中度融合。研究结果表明,低强度低频电磁场(2～5kV/m,20～60μT,50Hz)曝露可能会影响动物的肝、肾功能,并能通过某种途径诱导细胞线粒体超微结构发生异常。

关键词：高压输电线环境电磁场生物效应在体实验动物血清超微结构电磁场曝露

基于MAPK通路模型的电磁非热生物效应机制研究

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中国科技论文 2015年第24期10卷 2853-2855,2862页

作者：王蕾庞迪耿读艳徐桂芝河北工业大学电气工程学院天津300130

针对极低频电磁场与细胞的能量耦合问题,采用化学动力学方程构建与电磁场敏感蛋白激酶ERK相关的MAPK信号通路模型。通过敏感度分析方法发现显著影响ERK活性的模型参数,并研究该参数影响ERK活性的规律。仿真实验结果表明,MAPK/ERK激酶的... 详细信息

针对极低频电磁场与细胞的能量耦合问题,采用化学动力学方程构建与电磁场敏感蛋白激酶ERK相关的MAPK信号通路模型。通过敏感度分析方法发现显著影响ERK活性的模型参数,并研究该参数影响ERK活性的规律。仿真实验结果表明,MAPK/ERK激酶的反应速率增大对ERK的活性激活过程和稳态分子数影响不大,但降低却会显著影响ERK的激活触发时间,且稳态分子数呈下降趋势。结合ERK活性的生物学意义表明,无论电磁场产生有害健康还是治疗疾病作用,均是通过降低MAPK/ERK激酶的生化反应速率而导致的后续生化反应结果。

关键词：极低频电磁场化学动力学 MAPK信号转导通路敏感度分析

基于归一化最小均方差联合集合经验模态分解的运动状态下心率提取算法研究

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生物医学工程学杂志 2020年第1期37卷 71-79页

作者：耿读艳赵杰王晨旭董嘉冀宁琦王琰河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

为了消除运动伪差、高频噪声和基线漂移对光电容积脉搏波(PPG)的影响,得到运动状态下心率的准确值,本文提出了一种基于归一化最小均方差(NLMS)自适应滤波器联合集合经验模态分解(EEMD)分析的PPG信号降噪方法。首先,将含有噪声的PPG信号... 详细信息

为了消除运动伪差、高频噪声和基线漂移对光电容积脉搏波(PPG)的影响,得到运动状态下心率的准确值,本文提出了一种基于归一化最小均方差(NLMS)自适应滤波器联合集合经验模态分解(EEMD)分析的PPG信号降噪方法。首先,将含有噪声的PPG信号以3轴加速度传感器为参考信号通过自适应滤波器,滤除其中的运动伪差;其次,将PPG信号通过EEMD分解得到一系列按频率由高到低的固有模态分量(IMF),通过排列熵(PE)准则判断信号的阈值范围,从而滤除其中的高频噪声和基线漂移。实验结果显示,不同运动状态下,降噪后PPG信号的计算心率和基于心电信号(ECG)的标准心率的皮尔逊相关系数为0.731,平均绝对误差百分比为6.10%,从而表明该方法能够准确计算出运动状态的心率,有利于人体运动状态下的生理监测。

关键词：光电容积脉搏波归一化最小均方差自适应滤波集合经验模态分解排列熵

基于多尺度排列熵及PSO-SVM的输电线路故障判别

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电子测量与仪器学报 2019年第7期31卷 173-180页

作者：宁琦耿读艳王晨旭赵杰董嘉冀河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130

针对电力系统高压输电线路故障选相中,现有方法难以同时判别常见的所有线路故障类型以及依据电压信号选相在强电源侧灵敏度达不到选相要求的问题,提出了一种提取故障暂态电压信号多尺度排列熵值(MPE)并结合传统粒子群算法优化的支持向... 详细信息

针对电力系统高压输电线路故障选相中,现有方法难以同时判别常见的所有线路故障类型以及依据电压信号选相在强电源侧灵敏度达不到选相要求的问题,提出了一种提取故障暂态电压信号多尺度排列熵值(MPE)并结合传统粒子群算法优化的支持向量机的高压输电线故障选相方案。通过MATLAB/Simulink对各种工况下的不同故障参数进行仿真,提取故障暂态电压信号的MPE作为特征向量输入到经粒子群算法优化的支持向量机模型中来判别输电线故障类型和故障相别,并用实际数据加以验证。结果表明,在高压输电线路中利用多尺度排列熵量化暂态电压信号能全面反映故障暂态信号特征,识别故障精确度可高达100%,不受故障发生位置、过渡电阻大小、发生故障初始角状态的影响,并且可以克服电压信号在系统强电源侧灵敏度不足的缺陷。

关键词：故障选相三相电压多尺度排列熵(MPE) 支持向量机(SVM) 强电源侧

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提高励磁装置可靠性的方法与策略

中小型电机 2001年第5期28卷 32-34页

作者：杨彦杰陆俭国耿读艳陈健河北工业大学天津300130

本文以微机励磁装置的设计开发为例 ,讨论了提高励磁装置可靠性的方法 ,即在系统级设计中采用并联冗余技术 ,提高平均无故障工作时间。在各个细节设计中则应注重采用各种有效的抗干扰措施 ,降低各部分的失效率。

关键词：发电机励磁装置可靠性电力系统