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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 利用视频成像和模糊推理规则实现心血管风险的非接触式实时监测

    摘要： 传统心血管参数测量方法采用需要用户佩戴设备的皮肤接触技术。为避免接触式设备的不适感，近期出现了基于摄像头的光电容积描记技术。然而这些方案通常成本高昂且难以实现家庭日常使用。本研究提出一种创新的心血管参数监测解决方案，具有低成本特性且能轻松融入普通家居环境。该系统由配备摄像头的透明镜面构成非接触式设备，通过检测人脸并运用光电容积描记技术处理视频帧，从而估算心率、呼吸频率和血氧饱和度。此外，系统通过基于聚类的色彩量化技术自动检测唇色。所测参数结合镜面监测系统内置的模糊推理规则，用于预测心血管疾病风险。与接触式设备在静态或轻微活动受试者上的生命体征测量对比显示，本系统测量误差处于文献记载的可接受范围内。多数情况下，该模糊规则系统对心血管疾病风险等级的评估结果与临床医生判断相当。

    关键词： 信号处理、模糊推理系统、诊断、心血管疾病、视频成像、个人医疗保健、非接触式监测、光电容积描记法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 家养动物心血管疾病的光体积描记法诊断技术

    摘要： 目前诊断家养动物（犬类）心血管疾?。–VD）的标准方法是在动物诊所进行心电图（ECG）监测。遗憾的是，由于医疗操作导致动物处于应激状态，这种方式获得的结果常常存在误差[1]。采用光电容积描记法（PPG）可成为心血管疾病监测的良好替代方案。与心电图相比，PPG的主要优势在于仅需单探头放置（耳部或尾根）、无需凝胶电极，且能在无需专业医疗培训或实验室条件下测量实际心血管系统参数。这是通过计算心率变异性来评估心脏活动的无创血管内血容量变化测量方法之一。多数情况下，PPG监测设备体积小巧、易于安置，可监测动物多项生理参数，如心率、脉搏波特征、血氧饱和度等。

    关键词： 光电容积描记法、健康监测系统、心血管疾病、脉搏波、远程诊断

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 拉曼光谱与显微技术在心血管疾病中的应用：从分子到器官

    摘要： 非侵入性、无标记的振动光谱与显微技术已在临床诊断应用中展现出巨大潜力。拉曼光谱基于分子键旋转和振动模式引发的非弹性光散射，研究表明其光谱能提供不同疾病状态下生物组织化学变化的特征信号。该技术可用于包括心血管研究在内的多种疾病的无标记监测与临床诊断。但目前鲜有文献综述系统总结拉曼光谱在心血管疾病（特别是心脏肥大）领域的最新研究进展与未来应用方向。 除心电图（ECG）、超声心动图、正电子发射断层扫描（PET）、心脏计算机断层扫描（CT）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT）等常规临床手段外，振动光谱与显微技术的应用将为心血管疾病的预防、诊断和治疗提供宝贵信息。通过拉曼成像技术开展的各种活体与离体研究，有望实现对病理性与生理性心脏肥大的鉴别分析，并阐明其他心脏疾病的发病机制。本文综述了近期拉曼光谱在心血管疾病研究中的文献进展，涵盖分子、细胞、组织和器官层面的相关探索。

    关键词： 心血管疾病、心脏肥大、心脏生物标志物、振动光谱学、拉曼成像

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 血管内光热应变成像用于脂质检测

    摘要： 心血管疾?。–VD）是人类健康的主要威胁之一，占全球死亡人数的三分之一。对于高危心血管疾病患者，斑块破裂可能导致危急状况。因此，确定斑块的稳定性并评估患者的风险等级至关重要。脂质含量是影响斑块稳定性的重要因素。然而，传统血管内成像方法在检测脂质方面存在局限性。因此，迫切需要新的血管内成像技术来评估斑块风险。本研究将一种新型光热应变成像（pTSI）技术应用于血管内成像系统，用于检测斑块中的脂质。作为热应变成像与激光诱导加热的结合，pTSI通过超声波（US）速度随温度变化的差异来区分脂质与其他组织。我们设计了一条光学通路，使血管内超声导管能够同时传输1210纳米激光和超声波。为了验证血管内pTSI系统的可行性，我们使用由脂肪和明胶制成的仿组织体模进行了实验。由于激光加热过程中应变的差异，我们可以清晰地区分体模中的脂肪和明胶。结果表明，pTSI可与传统血管内成像方法结合使用，以检测斑块中的脂质。

    关键词： 光热应变成像、血管内超声（IVUS）、热应变成像、脂质检测、不稳定斑块、血管内成像、心血管疾病

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019年国际先进计算机科学与信息系统会议(ICACSIS) - 印度尼西亚巴厘岛(2019.10.12-2019.10.13)] 2019年国际先进计算机科学与信息系统会议(ICACSIS) - 基于决策树方法的可见近红外成像中柿叶波长选择

    摘要： 颈总动脉（CCA）内膜中层厚度（IMT）是心血管疾?。–VD）的既定指标。已有研究报道了CCA左右两侧IMT的差异及其与CVD的关系。本文提出一种基于图像归一化、散斑降噪滤波和蛇形分割的自动化系统，用于分割CCA、进行IMT测量并分析左右侧差异。研究分析了568名男性和536名女性（共1104张纵向超声图像），其中125例存在心血管症状（CVD组）。心血管专家手动标注了正常组和CVD组的IMT值。左右两侧对应的（正常组与CVD组）IMT均值±标准差分别为0.74±0.24毫米与0.87±0.24毫米、0.70±0.17毫米与0.80±0.18毫米。主要发现如下：1）CCA左侧与右侧IMT无显著差异，提示正常组单侧测量即可（与其他研究一致）；2）正常组与CVD组左右两侧IMT均存在统计学显著差异；3）正常组左右IMT随年龄呈线性增长关系（CVD组相关性较弱）；4）手动与自动化IMT测量结果无统计学差异；5）使用支持向量机进行疾病分类建模时，结合左右两侧自动化IMT测量值对正常组与CVD组的最佳分类准确率为64%±3.5%。未来需进一步研究左右侧内膜中层复合结构的形态差异及纹理特征变化，以提升正常组与CVD组的鉴别能力。

    关键词： B型超声、颈动脉内膜中层厚度（IMT）、颈总动脉、心血管疾病、超声成像、内膜中层厚度

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [SPIE计算机辅助诊断会议 - 美国休斯顿（2018年2月10日-2018年2月15日）] 医学成像2018：计算机辅助诊断 - 利用CT图像和左心房补丁检测病变心脏的卷积神经网络

    摘要： 心血管疾病是美国的主要死亡原因之一。在传统三维（3D）CT上识别心脏疾病具有诸多临床应用价值。当唯一可用的检查手段仅为传统3D CT时，能区分健康与病变心脏的自动化方法可提升诊断速度与准确性。本研究提出并实施了卷积神经网络（CNN）技术用于CT图像中心脏病变的识别。选取6例心脏健康患者和6例有既往心血管疾病史的患者进行胸部CT检查。对每例心脏的左心房进行分割后，生成二维与三维图像块。随后采用患者配对的留一法交叉验证，选取部分图像块分别训练独立的卷积神经网络。通过对比两个神经网络的检测结果发现，三维图像块具有更高的测试准确率。最终使用最优三维CNN模型对全部左心房三维图像块进行分类，并生成受试者工作特征曲线（ROC）。所得ROC曲线的平均曲线下面积（AUC）为0.840±0.065，平均准确率达78.9%±5.9%。这证实了基于CNN的方法能有效区分健康心脏与既往心血管疾病心脏。

    关键词： 深度学习、心脏病、分类、心血管疾病（CVD）、卷积神经网络、计算机辅助诊断、三维计算机断层扫描

    更新于2025-09-23 11:27:58

  • 弹性模量指数作为通过二维斑点追踪颈动脉超声进行心血管风险分层的新替代指标的价值

    摘要： 背景：颈动脉内膜中层厚度（CIMT）和颈动脉斑块的存在已被用于心血管疾?。–VD）的风险分层。然而，迄今为止，颈动脉多方向功能特性与CVD的关联尚未完全阐明。我们旨在探索颈动脉多方向力学与心血管风险的关系。 方法：2010年1月至2013年4月期间，纳入401例接受颈动脉超声检查的患者?；诟ダ酌骱悍缦掌婪?，将10年风险超过20%定义为CVD高风险。采用斑点追踪技术分析B型超声图像中的纵向和径向运动，同时测量峰值纵向和径向位移、应变及应变率。通过径向测量计算β僵硬度及弹性模量指数。 结果：总体样本中13%（52例）患者属于高风险组。多变量logistic回归显示，CIMT和弹性模量指数均与CVD高风险独立相关[比值比（OR）：1.810（95%置信区间CI 1.249-2.622）和OR：1.767（95%CI 1.177-2.652）；P值分别为0.002和0.006]。CIMT与弹性模量指数的组合比单独CIMT更能预测CVD高风险。 结论：颈动脉弹性模量指数可能成为CVD高风险的新型替代标志物。采用斑点追踪技术测量颈动脉多方向力学，相比传统B型超声能为CVD风险分层提供更多信息。

    关键词： 弹性模量，颈动脉，心血管疾病

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 医学诊断生物传感器综述

    摘要： 生物传感器由能检测生物元素的生物催化剂和可将生物催化剂与生物元素结合事件转化为可检测参数的换能器组成。生物催化剂可以是酶、DNA、RNA、代谢物、细胞、寡核苷酸等生物分子，换能器则包括电化学、光学、压电、声学、量热等类型。近年来，利用固定化细胞、酶和核酸的疾病诊断生物传感器已进入应用领域。具有超小尺寸和独特性质的纳米生物传感器也被用于构建疾病诊断生物传感器。通过化学、医学和纳米技术的跨学科结合，生物传感器能快速评估健康状况、疾病发生及进展，为多种疾病的治疗方案制定提供帮助。这些设备具有成本效益高、灵敏度高、响应迅速、操作简便且可大规模生产供人类使用的特点。本综述重点探讨了糖尿病、心血管疾病和癌症这三大主要疾病的各类诊断生物传感器。

    关键词： 纳米生物传感器、癌症、糖尿病、心血管疾病、疾病生物标志物检测、生物传感器

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 医学工程 || 研究心律失常的台式光学标测方法

    摘要： 如今，心血管疾病仍是全球死亡的首要原因。心脏研究的重要课题聚焦于深入理解健康与病变心脏的电生理特性，尤其旨在认识和预测心律失常的发生。光学标测是临床前动物研究中广泛使用的技术，能以高时空分辨率可视化心肌组织的电活动。该技术利用荧光染料评估整体心脏或其局部区域在不同生理条件下心肌细胞膜电位的变化。过去二十年间，光学标测推动了对复杂心律失常及疾病状态下可能发生的电生理重构的认知深化。我们研究团队运用该技术评估了迷走神经刺激（VNS）对心脏电生理特性的治疗效果，并开发了治疗心血管疾病的起搏方案。当前，光学标测仍为心律失常治疗的研究与开发提供关键转化平台。

    关键词： 电生理特性、心律失常、光学标测、心血管疾病、迷走神经刺激

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 经导管自供电超灵敏心内膜压力传感器

    摘要： 心内膜压力（EP）变化对心功能受损的心力衰竭患者具有重要临床意义。作为评估心脏功能的关键参数，EP通常通过有创且昂贵的心脏导管检查进行监测，但该方法不适用于长期连续数据采集。本研究报道了一种基于摩擦纳米发电机（TENG）的微型化、柔性自供电心内膜压力传感器（SEPS），该传感器与外科导管集成以实现微创植入。在猪模型中，SEPS被植入左心室和左心房，在低压和高压环境下均表现出良好响应性。该传感器实现了超高灵敏度、实时监测及体内机械稳定性，获得优异线性度（R2=0.997）和1.195 mV/mmHg?1的灵敏度。此外，SEPS还能检测室颤和室性早搏等心律失常。该设备有望推动心血管疾病监测诊断用微型可植入医疗传感器的发展。

    关键词： 微创、心血管疾病、自供电、摩擦纳米发电机、心内膜压力传感器

    更新于2025-09-10 09:29:36