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一种基于心拍筛选的心电波形参数的测量方法

生物医学工程学杂志 2010年第2期27卷 288-291页

作者：李延军严洪杨向林中国航天员科研训练中心生物医学信息处理实验室北京100094

在计算心电的波形特征(如幅度、时限等)时,通常所有心拍都参与计算,但低信噪比的心拍实际上起了负面效应。本文提出了通过模板法筛选高信噪比的心拍来计算波形特征的一种方法。通过KL模板和均值模板的比较,发现无论是实时性还是准确性方... 详细信息

在计算心电的波形特征(如幅度、时限等)时,通常所有心拍都参与计算,但低信噪比的心拍实际上起了负面效应。本文提出了通过模板法筛选高信噪比的心拍来计算波形特征的一种方法。通过KL模板和均值模板的比较,发现无论是实时性还是准确性方面,均值模板都较KL模板更具优势。实验证明,本文方法提高了心电波形参数的统计精度。因此,该方法使得心电自动分析的结果更加准确可靠。

关键词：心电心拍筛选 KL模板均值模板

精神疲劳与运动疲劳状态下心率变异性的不同特征(英文)

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航天医学与医学工程 2010年第3期23卷 157-162页

作者：李延军严洪陈炜张琳张本庆周前祥 China Astronaut Research and Training Center beijing100094 中国航天员科研训练中心生物医学信息处理实验室

目的以心率(HR)与心率变异性(HRV)作为应激水平的评价指标,分别探讨精神疲劳与运动疲劳时应激水平的变化规律。方法基于读书任务和笔算作业,研究精神疲劳时HR与HRV的变化;基于上肢力竭型运动,研究运动疲劳时HR的变化。结果高强度精神负... 详细信息

目的以心率(HR)与心率变异性(HRV)作为应激水平的评价指标,分别探讨精神疲劳与运动疲劳时应激水平的变化规律。方法基于读书任务和笔算作业,研究精神疲劳时HR与HRV的变化;基于上肢力竭型运动,研究运动疲劳时HR的变化。结果高强度精神负荷过程中,受试者在实验伊始就达到了较高的应激水平,随着精神疲劳程度的增加,HR减小而HRV增大,表明精神疲劳程度与应激水平反相关,可能与生理抑制性保护有关;随着运动疲劳程度的增加,HR增加,表明运动疲劳程度与运动应激水平通常正相关,体现了机体的补偿性调整。结论精神疲劳与运动疲劳过程中,自主神经系统的活动存在较大差异,这可以从精神应激与运动应激的机理、主要承载器官和负荷强度的差别来解释。

关键词：心率心率变异性自主神经系统疲劳应激

LED红蓝光对钝顶螺旋藻生长及光合放氧的影响

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航天医学与医学工程 2017年第3期30卷 225-229页

作者：毛瑞鑫郭双生中国航天员科研训练中心北京100094 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室北京100094

目的探究LED红蓝混合光质对螺旋藻生长和光合放氧能力的影响,为我国受控生态生保系统中微藻生物部件优化培养方法的建立提供理论与技术支持。方法在6种不同配比的LED红蓝混合光质处理下进行钝顶螺旋藻培养,对其形态建成、生长速率、光... 详细信息

目的探究LED红蓝混合光质对螺旋藻生长和光合放氧能力的影响,为我国受控生态生保系统中微藻生物部件优化培养方法的建立提供理论与技术支持。方法在6种不同配比的LED红蓝混合光质处理下进行钝顶螺旋藻培养,对其形态建成、生长速率、光合色素组成、放氧能力等指标进行测量与综合分析。结果与单独红光相比,低剂量蓝光的混合光质可以诱导藻丝体长度缩短和螺旋收紧度减小,提高叶绿素a、藻蓝素和类胡萝卜素含量,促进螺旋藻生长和干物质积累,提高其光合放氧能力。结论8R2B是促进螺旋藻生长和放氧的高效光质。

关键词：受控生态生保系统螺旋藻 LED红蓝光质生长放氧能力

四色光质对钝顶螺旋藻生长合成和光合放氧的影响

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航天医学与医学工程 2018年第6期31卷 607-612页

作者：毛瑞鑫唐永康张春燕纪运杰郭双生中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室

目的探究四色混合光质对螺旋藻生长的影响,为受控生态生保系统中微藻生物部件优化培养提供参考。方法以红光为对照,在六种不同配比的红(R)、蓝(B)、绿(G)、黄(Y)四色LED混合光质处理下进行钝顶螺旋藻培养,对其形态、干重、蛋白质含量、... 详细信息

目的探究四色混合光质对螺旋藻生长的影响,为受控生态生保系统中微藻生物部件优化培养提供参考。方法以红光为对照,在六种不同配比的红(R)、蓝(B)、绿(G)、黄(Y)四色LED混合光质处理下进行钝顶螺旋藻培养,对其形态、干重、蛋白质含量、光合色素组成和放氧效率等指标进行测量与综合分析。结果所有四色光质处理下的藻丝体长度均短于红光处理,而叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝素含量都高于红光处理; 7R2B0. 5G0. 5Y处理下螺旋藻的干重、蛋白质含量和放氧效率分别达到1. 45 g/L、53. 83%和78. 9 mg/(L·kW·h),较对照分别提高7. 69%、9. 33%和19. 09%。结论四色光质可以在获得较高螺旋藻产量和蛋白质含量的同时实现更高的放氧效率。

关键词：螺旋藻四色光质生长放氧效率

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南极植物生产系统概述与分析

航天医学与医学工程 2018年第6期31卷 669-675页

作者：唐永康吴志强董文平中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室

植物是受控生态生保系统中的关键生物部件,可以为乘员提供食物、氧气和净水,同时可以起到一定的心理支持作用。世界各国/组织在南极开展了多年的植物生产系统研究和实施工作,研制了不同类型的植物生产系统。这些系统不仅为南极考察人员... 详细信息

植物是受控生态生保系统中的关键生物部件,可以为乘员提供食物、氧气和净水,同时可以起到一定的心理支持作用。世界各国/组织在南极开展了多年的植物生产系统研究和实施工作,研制了不同类型的植物生产系统。这些系统不仅为南极考察人员提供了一定的食物供给,也为推动受控生态生保系统的发展提供了技术支持和试验验证。本文总结和分析了南极曾经建设或现有的植物生产系统,对比分析了这些植物生产系统的建设目的、规模、类型和自动化程度等具体信息,并展望了南极植物生产系统未来的发展趋势。

关键词：南极植物受控生态生保系统

一种基于薄膜压电传感器的床垫式无负荷睡眠监测系统

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航天医学与医学工程 2019年第2期32卷 144-149页

作者：余新明许志杨宜婧于闯李延军肖蒙祝瑞云中国航天员科研训练中心北京100094

目的实现一种基于薄膜压电传感器的床垫式睡眠监测系统。方法通过高灵敏的薄膜压电传感器检测睡眠中心脏跳动、呼吸以及翻身等体动导致的压力变化,经数字信号处理后分离出心脏跳动、呼吸及体动波形,再进一步提取心率、呼吸率和体动次数... 详细信息

目的实现一种基于薄膜压电传感器的床垫式睡眠监测系统。方法通过高灵敏的薄膜压电传感器检测睡眠中心脏跳动、呼吸以及翻身等体动导致的压力变化,经数字信号处理后分离出心脏跳动、呼吸及体动波形,再进一步提取心率、呼吸率和体动次数等信息。通过对睡眠过程中心率、呼吸率及体动等信息的融合统计分析,用于睡眠质量评估。结果以智能手机为平台,实现基于薄膜压电传感器的床垫式睡眠监测系统,心率呼吸率计算误差在5以内。结论系统实现了无负荷睡眠过程中心率、呼吸和体动等参数检测,进行睡眠质量评估,可用于航天员训练中睡眠监测,也可推广应用于普通人群家庭睡眠质量监测。

关键词：薄膜压电传感器无负荷睡眠监测

受控生态生保系统180天试验人体表菌群结构研究

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航天医学与医学工程 2018年第2期31卷 282-288页

作者：辛冰牧王珩吴元亮仲崇发刘军莲陈章煌顿桓桓谢琼中国航天员科研训练中心北京100094

目的了解受控生态生保系统下长期生存对乘员体表微生物种群状况的影响。方法利用地面密闭舱4人180天实验,分别于实验前、进舱后30天、60天、90天、120天、150天及撤离前,对4名乘员的体表(包括额头、耳后、肘窝、腋窝,腹股沟)进行采样,采... 详细信息

目的了解受控生态生保系统下长期生存对乘员体表微生物种群状况的影响。方法利用地面密闭舱4人180天实验,分别于实验前、进舱后30天、60天、90天、120天、150天及撤离前,对4名乘员的体表(包括额头、耳后、肘窝、腋窝,腹股沟)进行采样,采用16S r DNA V3-V4区的Illumina高通量测序技术,并进行生物信息学分析,包括群落结构、多样性、主坐标及物种丰度分析。结果肘窝和前额菌群多样性显著高于其他体表位置。体表菌属主要分属放线菌门、厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门等。在属水平,5个部位优势菌属为棒状杆菌和葡萄球菌,此外丙酸杆菌属在额头和耳后两位置也占优势比例。主坐标分析结果显示在属水平,肘窝在构成上有独立性,腋下和腹股沟菌群结构相似,额头和耳后菌群结构相似。与进舱前比较,乘员在进舱后第1个月菌群变化明显,之后逐渐恢复稳态。结论人体在不同体表位置菌群多样性不同;菌群结构在门水平差异小,但在属水平不同部位菌群结果有所差异。受控生态生保系统密闭环境作为应激因素可影响体表菌群结构。

关键词：受控生态生保系统 Illumina Miseq 微生物群落航天飞行

影响MG-63细胞黏附和蛋白质吸附的PDMS表面处理

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第9期48卷 845-851页

作者：施镠佳谭映军董景新叶雄英王春艳李莹辉清华大学精密仪器系北京100084 中国航天员科研训练中心北京100094

为了将聚二甲基硅氧烷（PDMS）用作空间微流控细胞培养芯片的结构材料，需要克服其自身不利于细胞黏附以及容易吸附蛋白质的缺陷，故必须通过简单可靠的表面处理方法改变PDMS的表面特性．为此，以航天医学生物学研究中常用人骨肉瘤细胞M... 详细信息

为了将聚二甲基硅氧烷（PDMS）用作空间微流控细胞培养芯片的结构材料，需要克服其自身不利于细胞黏附以及容易吸附蛋白质的缺陷，故必须通过简单可靠的表面处理方法改变PDMS的表面特性．为此，以航天医学生物学研究中常用人骨肉瘤细胞MG．63的黏附和细胞培养液中常见蛋白质牛血清白蛋白（BSA）的吸附为衡量指标，比较了4种PDMS表面处理方法的效果，并初步研究了PDMS表面浸润性及形貌与MG．63黏附／BSA吸附之间的关系．4种方法分别为在PDMS表面自聚合聚多巴胺（PDA-PDMS）、涂覆聚赖氨酸（PLL-PDMS）、包被胶原蛋白I型（COL-PDMS）和氧等离子体处理（***）．用倒置荧光显微镜观察细胞黏附和铺展，并用CellTiter96。AQueous单溶液细胞增殖检测试剂盒（MTS）检测培养1～4d的MG-63活细胞活性；检测了吸附异硫氰酸荧光素标记牛血清白蛋白（FTIC-BSA）后的PDMS表面荧光强度；测量了处理前后PDMS表面接触角及表面形貌．结果表明：PDA-PDMS和OX-PDMS变得亲水且较粗糙，而PLL-PDMS、COL-PDMS和未处理PDMS疏水且较平滑；MG一63经4种方法处理后，PDMS表面均能较好地黏附和聚二甲基硅氧烷铺展，但在亲水表面黏附更持久；BSA在亲水表面的吸附明显少于憎水表面．

关键词：聚二甲基硅氧烷 MG-63 牛血清白蛋白表面处理细胞黏附蛋白质吸附

空间飞行条件下心肌细胞发生功能减退与微管解聚

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科学通报 2008年第5期53卷 561-567页

作者：杨芬李莹辉丁柏聂捷琳王红晖张晓铀王春艳凌树宽倪成志戴钟铨谭映军万玉民中国航天员科研训练中心航天细胞分子生物学实验室北京100094

空间飞行对心血管系统具有深远的影响.但是,目前关于心肌细胞如何对空间飞行条件发生响应尚未见报道.本研究报道了空间飞行对体外培养的心肌细胞结构与功能的影响.神舟六号飞船将原代培养的新生大鼠心肌细胞载入太空,并于发射后4h进行... 详细信息

空间飞行对心血管系统具有深远的影响.但是,目前关于心肌细胞如何对空间飞行条件发生响应尚未见报道.本研究报道了空间飞行对体外培养的心肌细胞结构与功能的影响.神舟六号飞船将原代培养的新生大鼠心肌细胞载入太空,并于发射后4h进行在轨激活.其中8个样品分别于发射后4,48以及96h进行在轨固定,并于飞船返回后进行细胞骨架的荧光染色观察;另外2个样品未进行固定,于飞船返回后进行心肌细胞收缩及分泌功能的分析;地面样品在实验室中进行平行处理.飞行115h结束后,与地面样品比较,飞行样品中心肌细胞的自发搏动位点显著减少,同时搏动位点中的细胞收缩频率明显加快,并失去同步性;对飞行样品培养液进行的放射免疫检测显示,飞行细胞的心钠素分泌水平下降59.6%.对固定样品进行的激光共聚焦显微图像分析显示,飞行细胞呈现时间依赖性的微管解聚,而微丝骨架的结构与分布没有明显变化.总之,上述结果提示,空间飞行诱发体外培养的心肌细胞发生功能减退和微管解聚,对于进一步研究空间心血管功能紊乱的机制提供了细胞学基础.

关键词：空间飞行心肌细胞细胞骨架心钠素