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麻醉状态下的呼吸音信号特征提取和分类识别

麻醉状态下的呼吸音信号特征提取和分类识别

作者：马思明哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

呼吸音是人体呼吸系统与外部在换气过程中产生的声音的统称，蕴涵着丰富的病理和生理信息。在手术过程中对患者麻醉状态下的呼吸音进行监测，能够早于其他监控手段预知患者的情况。本文根据麻醉状态呼吸音信号的特点，选择数字信号处理... 详细信息

呼吸音是人体呼吸系统与外部在换气过程中产生的声音的统称，蕴涵着丰富的病理和生理信息。在手术过程中对患者麻醉状态下的呼吸音进行监测，能够早于其他监控手段预知患者的情况。本文根据麻醉状态呼吸音信号的特点，选择数字信号处理方法试图从不同的角度对麻醉状态呼吸音信号的特征提取方法进行研究，为建立麻醉状态呼吸音信号分析与识别系统打下良好的理论和方法基础，这些研究有助建立一种可被用在术中呼吸检测仪上的软件，从而为医生在手术过程中判断患者情况避免呼吸衰竭提供新的依据。首先，本课题中将希尔伯特-黄变换分析技术、小波变换分析技术和神经网络方法综合运用于麻醉状态呼吸音的模式识别，因此先综合介绍了有关希尔伯特-黄变换、小波和神经网络等基础知识。其次，针对潮气量的提取，本文提出一种基于希尔伯特-黄变换的麻醉状态呼吸音信号包络提取方法，该方法提取到的包络较为光滑且具有自适应性，将潮气量同信号包络相联系后得知二者呈正比关系。研究中选择肺部有病变和无病变两种不同的信号作为样本比对，在有效的提取了信号包络后，选用信号包络的能量和统计量作为神经网络的输入特征量，识别率达到93.3%，验证了方法的有效性。最后，为解决单一特征对麻醉状态呼吸音信号进行分析的局限性，采用小波包分析方法来提取麻醉状态呼吸音信号能量特征。本方法首先分析了小波包和麻醉状态呼吸音信号的特点，利用小波包变换将麻醉状态呼吸音信号的进气相和出气相进行了四层分解，选择最优基之后，建立小波包系数和麻醉状态呼吸音信号能量之间的等价关系。最后将各频带小波包系数能量作为特征，构造出归一化后的特征向量，研究中采用学习机制，在形成稳定有效的样本库同时，进一步提高了识别效果。之后采用BP神经网络对其进行分类识别，识别率为95%。实验结果表明，该方法对于麻醉状态呼吸音信号的特征提取和分类识别是有效的，不同种类的麻醉状态呼吸音信号能量投射的频带有很大的不同。

关键词：麻醉状态呼吸音希尔伯特黄变换模式识别小波包

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基于肺音的麻醉状态下呼吸系统的建模与仿真

基于肺音的麻醉状态下呼吸系统的建模与仿真

作者：姜艳艳哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

麻醉过程会致使手术患者的呼吸运动产生变化，使得麻醉前后的肺音具有不同的特征，而呼吸状态的改变是麻醉状态下病人生命体征异常的一种优先反应。对肺音改变的实时关注，有利于医生对术中病人的异常状况及早发现，进而及时采取相应的... 详细信息

麻醉过程会致使手术患者的呼吸运动产生变化，使得麻醉前后的肺音具有不同的特征，而呼吸状态的改变是麻醉状态下病人生命体征异常的一种优先反应。对肺音改变的实时关注，有利于医生对术中病人的异常状况及早发现，进而及时采取相应的措施来保证术中病人的生命安全。本文根据麻醉前后肺音信号的特点，提取了麻醉前后肺音信号的特征参数，选择了多种建模方法来建立麻醉状态下呼吸系统模型。通过模型的建立，能够在已知麻醉前的肺音信号的特征参数的情况下，预测出麻醉后的肺音信号的特征参数，从而实现对患者进行麻醉术中呼吸监测的目的。在研究了系统建模的常用方法后，把麻醉状态下的呼吸系统看作是“黑箱”，通过一定的输入和输出数据，从一组给定的模型类中，来辨识和麻醉状态下呼吸系统等价的模型。利用小波变换的方法提取麻醉前后肺音信号的特征参数。通过对肺音信号的七级小波分解，求出各个频带的能量值，把各频带的能量值相加得到肺音信号的总能量。把肺音信号的总能量作为特征参数。把麻醉前和麻醉后的肺音信号的特征参数作为系统辨识的输入和输出数据。为了准确的确定麻醉状态下呼吸系统的模型，本文采用了最小二乘法和RBF神经网络两种不同的建模方法。在最小二乘法中，选用了ARMAX模型和ARX模型进行建模，在进行参数辨识后，得出ARX模型能较好的表示麻醉状态下呼吸系统的模型。在RBF神经网络的建模时，经验证，RBF神经网络在对麻醉后肺音信号的特征参数的预测精度上要明显优于最小二乘法。本文的这些研究有助提供一种可被用在麻醉术中呼吸检测手段，从而为医生在手术过程中判断患者呼吸情况避免呼吸衰竭提供新的依据。

关键词：麻醉状态呼吸系统建模肺音最小二乘 RBF神经网络

不同麻醉状态下Wistar大鼠图形视觉诱发电位稳定性研究

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眼科新进展 2017年第1期37卷 15-18页

作者：王靖瑞张伟郑婕史学锋天津市人民医院眼科天津市300191 天津市眼科医院天津市300000

目的探索不同麻醉状态对Wistar大鼠图形视觉诱发电位(pattern visual evoked potential,PVEP)稳定性的影响。方法 40只8~10周龄Wistar大鼠,麻醉后于初级视皮层对应位置硬脑膜表面埋置记录电极,于鼻骨处埋置参考电极。对麻醉状态下的大... 详细信息

目的探索不同麻醉状态对Wistar大鼠图形视觉诱发电位(pattern visual evoked potential,PVEP)稳定性的影响。方法 40只8~10周龄Wistar大鼠,麻醉后于初级视皮层对应位置硬脑膜表面埋置记录电极,于鼻骨处埋置参考电极。对麻醉状态下的大鼠采用时间频率为2 Hz和空间频率为0.04 c·d^(-1)的黑白翻转棋盘格刺激,记录相同时间段内的PVEP及基线脑电(electroencephalogram,EEG)。根据EEG功率频谱分析将麻醉分为多个阶段,比较不同阶段大鼠PVEP振幅及峰值期的稳定性。结果麻醉状态下大鼠的EEG可以根据功率频谱图分为delta波为主的慢波睡眠期(0.1~3.0 Hz)、过渡期(3.1~4.4Hz)、theta波为主的浅睡眠期(4.5~6.0 Hz)。三个阶段的PVEP振幅分别为(20.55±8.32)μV、(32.25±4.86)μV、(28.12±4.79)μV,振幅的变异系数分别为40.49%、15.08%、17.04%。结论不同的麻醉状态下记录到的PVEP的振幅及峰值期稳定性不同。记录麻醉动物的PVEP时,应当同时监测实验动物的EEG活动情况,并且建议在EEG活动表现为浅麻醉状态时进行。

关键词：大鼠视觉诱发电位麻醉状态

对麻醉意识状态下人的音乐认知能力研究中若干研究思维的评述

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中国音乐 2012年第4期 211-215页

作者：尹誉霏北京回龙观医院艺术行为治疗中心

麻醉状态作为一种特殊的意识状态,拥有多种成熟的意识检测手段,如脑电双频指数(BIS)、熵指数(Entropy)、中潜伏期听觉诱发电位(MLAEP)等。在临床麻醉中使用音乐治疗作为辅助手段已开始兴起的今天,当我们转换一下思维就会发现,利用麻醉... 详细信息

麻醉状态作为一种特殊的意识状态,拥有多种成熟的意识检测手段,如脑电双频指数(BIS)、熵指数(Entropy)、中潜伏期听觉诱发电位(MLAEP)等。在临床麻醉中使用音乐治疗作为辅助手段已开始兴起的今天,当我们转换一下思维就会发现,利用麻醉状态也能作为研究音乐心理认知,了解音乐辅助疗效的维度。本文的着眼点在于国际最新相关研究思维的收集,整理剖析,得出不同研究思维的来源、发展及转变过程,希望对业内的研究与运用给予启示,文中也会重点讨论各研究思维的利与弊,以及未来的发展方向。

关键词：音乐治疗学音乐心理学研究思维意识状态麻醉状态临床麻醉学 BIS MLAEP 内隐记忆

大鼠静息态及麻醉状态电生理模型优化及其特征研究

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大鼠静息态及麻醉状态电生理模型优化及其特征研究

作者：张峰瑞辽宁师范大学

学位级别：硕士

静息态脑电和麻醉状态脑电是临床经常使用的电生理技术,用于筛查皮质功能障碍、监测术中意识状态。动物模型在病理学和药理学的研究中扮演着重要的角色,无论是精神疾病药物研究还是麻醉检测技术的开发,都必不可少地需要借助动物模型。然... 详细信息

静息态脑电和麻醉状态脑电是临床经常使用的电生理技术,用于筛查皮质功能障碍、监测术中意识状态。动物模型在病理学和药理学的研究中扮演着重要的角色,无论是精神疾病药物研究还是麻醉检测技术的开发,都必不可少地需要借助动物模型。然而,静息态脑电,特别是睁闭眼静息态脑电,这种在能够为皮质功能障碍的诊断提供重要信息的研究范式,在大鼠的研究中还未见报道。此外,在评估麻醉状态的方法中,目前还没有能够将疼痛的行为与脑响应匹配一致的麻醉评估方法。因此,本文基于跨物种联合研究的方法,利用大鼠在体电生理技术和人类脑电技术,通过对大鼠静息态和麻醉状态模型的优化和创新,探究了大鼠静息态和麻醉状态的自发和诱发脑电响应,并与人类研究进行了横向比较与分析。睁闭眼静息态的跨物种研究,通过比较人类和大鼠睁闭眼条件之间的脑电活动,发现(1)人类和大鼠的睁闭眼静息态脑电的频谱特征在睁闭眼状态之间的变化规律相同,即闭眼状态下低频能量上升、高频能量下降;但具体变化的频率区间与头皮地形分布不同,即人类频谱幅值在闭眼状态下枕叶区域的8-12 Hz和18-22 Hz处升高,在额叶区域的18-22 Hz和30-100 Hz处降低,而大鼠频谱幅值在闭眼状态下额叶和顶叶区域的1-4 Hz、8-12 Hz和13-17 Hz处升高。(2)频谱的无标度特征(1/f特征)在人和大鼠睁闭眼条件之间的变化趋势和地形分布有跨物种的一致性,即人和大鼠的α值在闭眼状态下的顶枕叶和额叶区域都明显高于睁眼状态。在麻醉状态的研究中,通过记录大鼠从清醒到麻醉过程脑皮层电图的自发响应和诱发响应(激光诱发电位)的变化并与人类研究结果对比,发现(1)人类和大鼠低频振荡在麻醉过程中能量和头皮分布的变化规律一致。(2)激光诱发电位的时域特征能够区分清醒与麻醉状态,而时频域特征能够区分不同的麻醉深度。综上所述,本文为静息态和麻醉状态的研究提供了动物模型,揭示了在静息态和麻醉状态中,跨物种的相似性和差异,并且为转化研究提供了具有跨物种一致性的指标,为将来从动物发现到人类心理生理学的转化研究提供了神经学基础,为麻醉深度监测方法的临床转化提供了新的指标和理论依据。

关键词：动物模型脑皮层电图静息态麻醉状态激光诱发电位

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麻醉状态下血液稀释对机体影响的研究进展

麻醉状态下血液稀释对机体影响的研究进展

2007年浙江省麻醉学学术年会

作者：喻君郭建荣金孝岠宁波市医疗中心李惠利医院

随着医学科学技术的迅猛发展,手术的种类和范围及复杂程度不断增加,使得手术期间输血问题显得尤为重要。输血可能带来潜在的危害,甚至产生致命的后果已被公认,异体输血引起的血源性疾病传播问题更日益受到关注。因此,采取综合措施进行... 详细信息

随着医学科学技术的迅猛发展,手术的种类和范围及复杂程度不断增加,使得手术期间输血问题显得尤为重要。输血可能带来潜在的危害,甚至产生致命的后果已被公认,异体输血引起的血源性疾病传播问题更日益受到关注。因此,采取综合措施进行血液保护,节约用血,避免或减少异体输血具有重要的意义。近年来各种血液稀释技术临床应用日渐广泛,这些方法不仅可以减少异体输血,而且可以最大程度地避免输血并发症。目前麻醉中常用的血液稀释基本包括急性等容血液稀释 (ANH)和急性高容量血液稀释(AHH)两种形式。本文就近年来麻醉状态下不同血液稀释方法对机体血液动力学、全身氧代谢和凝血功能的研究进展做一综述。

关键词：麻醉状态血液稀释异体输血血源性疾病传播输血并发症血液动力学氧代谢凝血功能

来源： cnki会议评论

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麻醉状态下血液稀释对机体影响的研究进展

现代实用医学 2008年第2期20卷 152-154页

作者：喻君郭建荣金孝岠宁波市医疗中心李惠利医院浙江宁波315040 皖南医学院附属医院安徽芜湖241001

输皿引起的不良反应以及血源性疾病传播日益受到关注。采用综合措施进行血液保护，对避免或减少异体输血具有重要意义。血液稀释（HD）是血液保护的主要方法之一，其可分为急性等容量血液稀释（ANH）和急性高容量血液稀释（AHH）两种形... 详细信息

输皿引起的不良反应以及血源性疾病传播日益受到关注。采用综合措施进行血液保护，对避免或减少异体输血具有重要意义。血液稀释（HD）是血液保护的主要方法之一，其可分为急性等容量血液稀释（ANH）和急性高容量血液稀释（AHH）两种形式。本文就麻醉状态下ANH和AHH埘机体血流动力学、全身氧代谢和凝血功能的影响等方面的研究进展作一综述。

关键词：急性高容量血液稀释机体影响麻醉状态急性等容量血液稀释血液保护血流动力学疾病传播不良反应

麻醉状态下胃镜-结肠镜联合检查的护理配合研究

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世界最新医学信息文摘 2018年第94期 197-197页

作者：英焕杰吉林省东丰县县医院腔镜科

目的探讨对实施麻醉状态下胃镜-结肠镜联合检查的患者的护理配合方法及效果。方法选取本院收治的患者60例,均在麻醉状态下接受胃镜-结肠镜联合检查,随机将患者分成两个组别,对其中一组患者在检查过程中采取常规护理配合方式,作为对照组... 详细信息

目的探讨对实施麻醉状态下胃镜-结肠镜联合检查的患者的护理配合方法及效果。方法选取本院收治的患者60例,均在麻醉状态下接受胃镜-结肠镜联合检查,随机将患者分成两个组别,对其中一组患者在检查过程中采取常规护理配合方式,作为对照组(30例),对另一组患者则实施综合护理配合方法,作为观察组(30例),对两组的护理效果进行比较分析。结果经过相应的护理之后,观察组患者的各项生命体征评价指标更加平稳,与对照组比较,P麻醉状态下胃镜-结肠镜联合检查的患者,采取综合护理配合方式能够提升患者检查中的身心舒适度,促使检查顺利实施,推广价值较高。

关键词：麻醉状态胃镜-结肠镜联合检查护理配合缓解

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麻醉状态下EEG特征的提取和构成

国外医学.生物医学工程分册 1988年第6期 335-336页

作者：朱帆三

近年来随着人们对外科手术麻醉的安全与无痛苦的要求日益增长,麻醉过程中的监护问题就显得越来越重要了。因而对某些生理参数如呼啦、脉搏、瞳孔尺寸、汗、肌肉松弛及其它一些可观察的临床信息作无损伤的、客观的测量是十分必要的。众... 详细信息

近年来随着人们对外科手术麻醉的安全与无痛苦的要求日益增长,麻醉过程中的监护问题就显得越来越重要了。因而对某些生理参数如呼啦、脉搏、瞳孔尺寸、汗、肌肉松弛及其它一些可观察的临床信息作无损伤的、客观的测量是十分必要的。众所周知,从头皮上测得的EEG信号的幅值和频率与麻醉过程的变化是有某种联系的。尽量减少有效数据而只提取少量EEG特征数据的方法是一种分析EEG的合适方法。标准的斜率分析是十分容易进行实时计算的,即使是用最普通的微型计算机也能很好地从理论上建立和表明这些基本信息和EEG的关系。同时还表明EEG的自相关作用能用标准的斜率分析去解释。用Hlorth氏的三个参量:活动性、变动性及复合性有可能找出EEG出现时间的信息之间的联系。这三个参最之间的内在联系通过其复合波谱的细节来描述,同时通过分析其特征

关键词：麻醉状态 EEG 肌肉松弛临床信息复合波复合性外科手术微型计算机变动性生理参数