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基于语音信号时频特征融合的帕金森病检测方法

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郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：王晨哲季薇郑慧芬李云南京医科大学附属老年医院南京邮电大学计算机学院南京邮电大学通信与信息工程学院

发音障碍是帕金森病的早期症状之一。近年来,基于语音信号的帕金森病检测的研究大多采用梅尔刻度下的相关语音特征与深度神经网络模型相结合的方法。然而,现有的模型无法充分关注语音信号的全局时序信息,且梅尔刻度特征在准确表征帕金... 详细信息

发音障碍是帕金森病的早期症状之一。近年来,基于语音信号的帕金森病检测的研究大多采用梅尔刻度下的相关语音特征与深度神经网络模型相结合的方法。然而,现有的模型无法充分关注语音信号的全局时序信息,且梅尔刻度特征在准确表征帕金森病的病理信息方面效果有限。为此,提出了一种基于语音时频特征融合的帕金森病检测方法。首先,提取语音的梅尔频率倒谱系数,并将其作为模型的输入。接着,在已有的S-vectors模型中引入Conformer编码器模块,以提取语音的时域全局特征。最后,将与帕金森病语音检测相关的频域全局特征嵌入到时域特征中进行时频信息融合,以实现帕金森病语音检测。在公开帕金森病语音数据集和自采语音数据集上验证了方法的有效性。

关键词：帕金森病梅尔频率倒谱系数 S-vectors Conformer 时频特征融合

稻萍共生对水稻磷素吸收和磷肥利用效率的影响

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福建农业科技 2024年第5期55卷 55-59页

作者：郑慧芬应朝阳福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福建福州350013

稻萍共生是我国传统的稻作方式,能提高水稻产量和氮肥利用效率,然而目前还鲜有研究关注稻萍共生对水稻磷肥利用效率的影响。通过田间试验,探讨稻萍共生处理对稻田土壤理化性质、水稻产量和磷肥利用效率的影响。结果表明:稻萍共生处理未... 详细信息

稻萍共生是我国传统的稻作方式,能提高水稻产量和氮肥利用效率,然而目前还鲜有研究关注稻萍共生对水稻磷肥利用效率的影响。通过田间试验,探讨稻萍共生处理对稻田土壤理化性质、水稻产量和磷肥利用效率的影响。结果表明:稻萍共生处理未显著改变土壤有机质、总氮、总磷和有效磷含量,但显著提高土壤硝态氮含量(P<0.05)。稻萍共生促进了水稻的磷吸收,显著增加了籽粒磷吸收量(P<0.05)和地上部总磷吸收量(P<0.05)。此外,稻萍共生还提高了水稻的磷肥回收利用率(P<0.05),说明稻萍共生处理能有效提高水稻磷肥利用效率,为水稻磷肥的高效利用提供了参考途径。

关键词：水稻稻田稻萍共生磷肥利用效率磷肥回收利用率

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帕金森病冻结步态的智能检测和干预研究

实用老年医学 2024年第2期38卷 123-127页

作者：孙奕荣哲汪丰徐畅郑慧芬江苏卫生健康职业学院全科教研室江苏省南京市210029 江苏省老年病医院神经内科江苏省南京市210024 东南大学生物科学与医学工程学院江苏省南京市210009

目的观察视觉、听觉智能干预对帕金森病病人冻结步态(FOG)的干预效果。方法本研究基于可穿戴惯性传感器设备,使用融合特征进行FOG的检测,通过视觉、听觉和视听觉联合三种不同干预方式,观察病人FOG的发生次数、FOG的解除和步态质量改善情... 详细信息

目的观察视觉、听觉智能干预对帕金森病病人冻结步态(FOG)的干预效果。方法本研究基于可穿戴惯性传感器设备,使用融合特征进行FOG的检测,通过视觉、听觉和视听觉联合三种不同干预方式,观察病人FOG的发生次数、FOG的解除和步态质量改善情况;进一步采用不同距离视觉干预及不同步频听觉干预对优势病人的FOG进行干预并比较。结果可穿戴惯性传感器设备系统能实时检测到绝大多数FOG事件,检测率达96.67%。与无干预组相比,视觉干预组病人的FOG发生次数及最大冻结指数明显下降,平均步长增加;听觉干预组病人的FOG发生次数减少,转身时间缩短;视听觉联合干预组病人的FOG发生次数明显减少,FOG平均持续时间缩短,最大冻结指数和平均冻结指数显著降低,转身时间、平均步频和平均步长均有所改善。进一步将6例视觉干预效果更显著的病人使用不同激光线间距干预,结果显示,与1.5倍步长相比,1倍步长时FOG发生次数减少,平均冻结指数降低,平均步长增加;与2倍步长相比,1倍步长时冻结评价指标及步态评价指标均改善。6例听觉干预效果更显著的病人采用不同听觉步频干预,结果显示,与0.9倍步频相比,1.1倍步频FOG发生次数及持续时间减少,最大冻结指数、平均冻结指数降低,转身时间缩短,平均步频、步长增加;与1.0倍步频相比,1.1倍步频FOG发生次数减少,平均冻结指数降低,平均步频、步长增加。结论视觉、听觉智能干预均能显著改善帕金森病病人的FOG,FOG持续时间显著缩短,转身速度、步频和步幅也有一定改善。

关键词：帕金森病冻结步态可穿戴设备

初诊帕金森病患者小幻觉患病率和相关危险因素分析

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临床神经病学杂志 2024年第2期37卷 86-90页

作者：曹以婷刘卫国郭志颖尹奎英吴钧郑慧芬南京医科大学附属脑科医院神经内科 210029 南京医科大学附属脑科医院检验科 210029 中国电子科技集团公司第十四研究所人脑机实验室南京医科大学附属老年医院神经内科

目的调查初诊未服药的帕金森病(PD)患者中小幻觉(MH)的患病率和相关危险因素。方法纳入2018年11月至2022年12月南京医科大学附属脑科医院PD专病门诊收治的274例初诊未服药PD患者,根据统一PD评定量表第一部分(UPDRSⅠ)第2项评分筛选出MH... 详细信息

目的调查初诊未服药的帕金森病(PD)患者中小幻觉(MH)的患病率和相关危险因素。方法纳入2018年11月至2022年12月南京医科大学附属脑科医院PD专病门诊收治的274例初诊未服药PD患者,根据统一PD评定量表第一部分(UPDRSⅠ)第2项评分筛选出MH的PD患者(MH组,评分≥2分),并在非MH的PD患者(NMH组,评分0分)中筛选年龄、性别、教育程度、病程相匹配的患者。采用合适的量表评估患者认知功能、抑郁症状、焦虑症状、睡眠质量、非运动症状、快速眼动期睡眠障碍(RBD)症状、日常生活活动、运动功能、病情严重程度,比较两组间的差异,并使用单因素和多因素前进法Logistic回归分析PD患者发生MH的相关危险因素。结果274例初诊PD患者中共11例(4.01%)出现MH。与NMH组(22例)相比,MH组的汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分、PD非运动症状问卷量表(PDNMS)评分、RBD评分显著升高(均P<0.05)。单因素Logistic回归分析显示,HAMD评分高、HAMA评分高、PDNMS评分高、RBD评分高是PD患者发生MH的危险因素(均P<0.05)。进一步进行多因素Logistic回归分析显示,HAMD评分高(OR=1.182,95%CI:1.004~1.392,P=0.045)、RBD评分高(OR=4.448,95%CI:1.066~18.557,P=0.041)是PD患者发生MH的独立危险因素。结论初诊未服药的PD患者出现MH的概率较低,且抑郁、RBD为PD患者发生MH的独立危险因素,应重视该类患者的筛查并采取早期的干预措施。

关键词：帕金森病初诊小幻觉危险因素

基于掩蔽自监督语音特征提取的帕金森病检测方法

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电子与信息学报 2023年第10期45卷 3502-3510页

作者：季薇杨茗淇李云郑慧芬南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京邮电大学计算机学院南京210023 南京医科大学附属老年医院南京210024

帕金森病是一种常见的慢性神经系统疾病,构音障碍是帕金森病的早期症状之一。基于语音进行帕金森病的辅助诊疗有助于更早发现病情和观测病情的发展。传统方法常通过对语音特征(如频率微扰、振幅微扰等)的参数计算来进行疾病评估,然而这... 详细信息

帕金森病是一种常见的慢性神经系统疾病,构音障碍是帕金森病的早期症状之一。基于语音进行帕金森病的辅助诊疗有助于更早发现病情和观测病情的发展。传统方法常通过对语音特征(如频率微扰、振幅微扰等)的参数计算来进行疾病评估,然而这些特征可能无法全面反映所有的病理现象,从而影响了检测和评估的准确率。为更好地提取帕金森病患者语音中的病理信息,提升检测和评估的准确率,该文提出一种基于掩蔽自监督语音特征提取的帕金森病检测方法。首先,从帕金森病患者的原始语音中提取Mel语谱图特征,得到患者富含病理特征的全局时序化表示;然后,对部分Mel语谱图特征进行掩蔽,并通过掩蔽自监督模型对掩蔽部分进行重构,从而学习到帕金森病患者语音特征的更高级表示。为解决帕金森病语音数据稀缺的问题,该文先在LibriSpeech公开数据集上进行掩蔽自监督模型的预训练,然后基于迁移学习的思想,利用帕金森病语音数据对预训练好的掩蔽自监督模型进行微调和加权求和,以提升该模型特征表示学习的性能。最终,使用随机森林和支持向量机分类器分别对提取好的语音特征进行分类,以实现帕金森病的检测。该文在MaxLittle公开数据集和课题组自采数据集上,采用10折交叉验证的方法验证了所提方法的有效性。结果表明,与传统的Mel语谱图特征检测方法和其他经典的自监督特征提取方法相比,所提方法在准确率、敏感度、特异度性能方面均有明显提升。

关键词：帕金森病自监督学习迁移学习特征提取

Tie2表达在结直肠癌中的临床意义及其预后价值

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Tie2表达在结直肠癌中的临床意义及其预后价值

作者：郑慧芬皖南医学院

学位级别：硕士

目的:目前,结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是全球范围内发病率位居第三的恶性肿瘤,也是全球癌症相关性死亡中居第二位。提高CRC的早期诊断率与早期治疗效果是改善预后的关键。目前,抗血管内皮生长因子(Vascular Endothlial Growth Fac... 详细信息

目的:目前,结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是全球范围内发病率位居第三的恶性肿瘤,也是全球癌症相关性死亡中居第二位。提高CRC的早期诊断率与早期治疗效果是改善预后的关键。目前,抗血管内皮生长因子(Vascular Endothlial Growth Factor,VEGF)治疗应用于临床,CRC患者的总生存期(Overall Survival,OS)、无进展生存期(Progression-Free Survival,PFS)也有了显著的改善,然而在抗VEGF治疗过程中往往会出现继发性的耐药,在临床工作中识别并选择抗VEGF最佳作用时间是非常关键的。因此,本研究通过探讨酪氨酸激酶受体2(Tunica interna endothelial cell receptor 2,Tie2)在CRC组织与外周血中的表达情况探究Tie2在CRC中的预后预测价值以及抗VEGF治疗的疗效预测价值。方法:回顾性纳入2017年1月-2017年12月91例于弋矶山医院行结直肠癌根治术的患者术后肿瘤组织蜡块以及距癌边缘约5cm处的癌旁组织蜡块,由免疫组织化学染色实验得出蜡块中Tie2表达水平,根据肿瘤组织中Tie2染色情况分为高低表达两组,随访得出患者的无病生存期(Disease Free Survival,DFS)、OS,使用Kaplan-Meier方法、COX回归模型等进行预后分析;前瞻性纳入2021年3月-2022年5月弋矶山医院肿瘤内科接受贝伐株单抗联合化学治疗的35例晚期CRC患者的外周血样本,由酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)得出外周血中Tie2浓度,使用ROC曲线计算外周血中Tie2浓度的最佳截断值,根据截断值将样本分为高低浓度两组,使用Kaplan-Meier方法比较两组PFS,PFS的截止日期至2022年11月15日。P值<0.05被确定为具有统计学意义。结果:1、免疫组化染色显示:在CRC患者中,Tie2蛋白在癌旁组织中表达较低,而在癌组织中高表达。2、Tie2的表达高低与临床分期之间存在一定的相关性(P<0.05)。3、Kaplan-Meier生存分析表明:在CRC患者中,Tie2低表达的患者术后具有更良好的DFS以及OS(DFS P=0.0055,OS P=0.0079)。4、单因素Cox回归分析结果表明:淋巴结受累、临床分期较晚以及癌组织中Tie2高表达是CRC患者DFS的不良预后因素(P均<0.05)。同样地,显著影响OS的预后因素包括:临床分期较晚以及Tie2表达高(P均<0.05)。5、多因素Cox回归分析表明:在Ⅱb-Ⅲ期的CRC患者中TNM分期不是影响患者DFS、OS的独立预后因素,而癌组织的Tie2表达水平是影响患者DFS以及OS的独立预后因素(P<0.05)。6、ROC曲线计算外周血ELISA实验中Tie2浓度的最佳截断值,最佳截断值为499.1525768U/L。7、Kaplan-Meier生存分析表明:低Tie2浓度的患者具有更长的PFS(P=0.0355)。结论:在组织中,Tie2表达水平与CRC患者预后密切相关;在外周血中,Tie2浓度与晚期CRC患者使用贝伐联合化疗的疗效相关。

关键词：结肠癌 Tie2 VEGF 生物标志物

基于多源语音信息融合的帕金森病辅助检测方法

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信号处理 2023年第12期39卷 2254-2264页

作者：季薇王传瑜李云郑慧芬南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023 南京医科大学附属老年医院江苏南京210024

在病程早期,帕金森病患者由于发声器官的灵活协调能力下降,会出现发音困难、发音不稳定等症状。为分析受试者的言语能力,专家基于上述生理现象设计了包括持续元音、重复音节以及情景对话在内的多类型语料。已有的帕金森病语音检测研究... 详细信息

在病程早期,帕金森病患者由于发声器官的灵活协调能力下降,会出现发音困难、发音不稳定等症状。为分析受试者的言语能力,专家基于上述生理现象设计了包括持续元音、重复音节以及情景对话在内的多类型语料。已有的帕金森病语音检测研究大多基于单类型语料,可评估受试者部分声学器官的协调能力,但无法全面地反映受试者的发声状况,且易受采集环境、个体差异等因素的影响。针对上述问题,本文提出一种用于帕金森病辅助检测的多源语音信息融合模型,旨在充分利用多类型语料获得的多源语音数据,提取丰富全面的病理信息,抵御非病理性因素的影响。所提模型由编码器模块、解码器模块和分类器模块组成。其中,编码器模块通过多个支路分别学习各单源语音数据中的特有信息,并通过一个基于多头注意力机制的多源信息融合分支实现更细粒度的信息交互,学习多源语音数据的共有信息,从而全面提取多源数据所携带的病理信息;解码器模块帮助编码器模块实现信息压缩去冗余;分类器模块根据编码器输出完成帕金森病检测,并辅助编码器模块学习紧凑的病理信息表示。为进一步确保特有信息和共有信息的提取,模型对特有信息和共有信息实施了正交约束。本文在包含340个语音样本的自采数据集上进行了多个对比实验。实验结果显示,所提模型在帕金森病检测的准确率、敏感度和F1分数等各项性能指标上相较于基于单源语音数据的模型分别提高了6%、3%、6%;同时,共有信息与特有信息的有效整合,也使得所提模型相较于其他信息融合模型在准确率指标上提高了2.8%以上。

关键词：帕金森病语音信号处理多源信息融合深度学习

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惠安县文化馆公共数字文化服务探索

中国民族博览 2023年第23期 250-252页

作者：郑慧芬惠安县文化馆福建泉州362100

文章基于免费开放的大背景,探讨在网络信息时代公共数字文化服务的基层模式。以惠安县文化馆近几年数字文化服务的主要做法、过程进行具体描述,从建设内容、展示平台、服务形式等方面进行探索,结合未来发展趋势,从应用推广的角度提出适... 详细信息

文章基于免费开放的大背景,探讨在网络信息时代公共数字文化服务的基层模式。以惠安县文化馆近几年数字文化服务的主要做法、过程进行具体描述,从建设内容、展示平台、服务形式等方面进行探索,结合未来发展趋势,从应用推广的角度提出适用条件和建议。

关键词：文化馆公共数字文化服务探索创新

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单季稻红萍绿肥还田的节肥增产效应

福建农业学报 2022年第7期37卷 954-960页

作者：邓素芳詹杰杨燕秋郑慧芬应朝阳福建省农业科学院农业生态研究所福建福州350013 国家红萍资源中心福建福州350013

【目的】开展红萍还田替代不同数量化肥对后茬水稻生长和稻田土壤的影响研究,明确水生绿肥红萍对单季稻的化肥减施效应。【方法】试验设计了3个减肥水平(氮钾肥减20%、40%、60%),比较了30 t·hm^(−2)红萍还田替代不同数量氮钾化肥对后... 详细信息

【目的】开展红萍还田替代不同数量化肥对后茬水稻生长和稻田土壤的影响研究,明确水生绿肥红萍对单季稻的化肥减施效应。【方法】试验设计了3个减肥水平(氮钾肥减20%、40%、60%),比较了30 t·hm^(−2)红萍还田替代不同数量氮钾化肥对后茬水稻的产量、生物学性状及土壤肥力的影响。【结果】与常规(配方)施肥处理相比,每公顷翻压30 t鲜红萍、减施氮钾化肥20%的处理,水稻的株高、有效分蘖数和丛穗数明显提高,产量增加11.11%,并达到显著性水平(P<0.05)。红萍还田处理的土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾较未还田处理均有不同程度的提高。常规施肥处理下,红萍还田显著增加了土壤有机质(P<0.05)。减60%氮钾肥并辅以红萍还田处理(T6)的速效钾含量与常规施肥处理的差异达显著性水平(P<0.05)。【结论】每公顷翻压30 t新鲜红萍可以替代常规施肥中20%的氮钾肥,还能显著增加稻谷产量11.11%,并达到培肥地力的作用,是实现单季稻减肥增效的有效措施。本研究可为红萍在单季稻中的绿肥利用提供数据支持。

关键词：绿肥红萍还田减肥培肥