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电阻抗断层成像技术的心肺信号降维集合经验模态分解方法研究
1
作者
李坤
李蔚琛
+4 位作者
郭奕彤
王伟策
王煜
闫孝姮
史学涛
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期539-549,共11页
心脏射血与肺通气活动信息的实时获取具有重要临床意义。本研究提出了一种基于胸部电阻抗断层成像(EIT)的心肺信号降维集合经验模态分解方法,以同时分离胸部EIT数据中的心脏射血和肺通气活动信号。招募9名志愿者进行了EIT胸部数据采集...
心脏射血与肺通气活动信息的实时获取具有重要临床意义。本研究提出了一种基于胸部电阻抗断层成像(EIT)的心肺信号降维集合经验模态分解方法,以同时分离胸部EIT数据中的心脏射血和肺通气活动信号。招募9名志愿者进行了EIT胸部数据采集。首先,根据屏息状态下胸部EIT数据中心脏活动信号的强弱对测量通道分类;随后,使用集合经验模态分解方法对自主呼吸状态下的EIT数据进行分解,并根据频谱特性对分解出的各分量归类,以得到肺通气EIT信号;然后,结合带通滤波方法,同时依据前述通道分类对心脏活动信号降维,得到心脏活动EIT信号;最后,重构得到通气相和心搏相EIT图像序列。结果表明,该方法可在通气相图像的肺区能够获得最高的肺通气功率谱峰(52.71±1.39)dB,在心搏相图像的心脏区域能够获得最高的心脏活动功率谱峰(43.05±3.26)dB,表明保留的通气信息和心脏活动信息非常丰富,同时在通气相图像心脏区域获得了最低心脏活动相关功率谱峰(10.02±2.65)dB,表明心脏活动的抑制效果更佳,相较于参考方法均有显著性差异(P<0.05)。研究表明,该方法可以有效分离肺通气与心脏活动相关信号,分别保留各自活动信息并抑制心脏对肺区成像的影响,同时实现对干扰信号的有效抑制,为临床上提供更加准确的治疗策略指导奠定基础。
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关键词
电阻抗断层成像
集合经验模态分解
心脏活动相关信号
肺通气
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职称材料
题名
电阻抗断层成像技术的心肺信号降维集合经验模态分解方法研究
1
作者
李坤
李蔚琛
郭奕彤
王伟策
王煜
闫孝姮
史学涛
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
空军军医大学生物医学工程系
西北大学生命科学学院
空军军医大学唐都医院超声诊断科
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期539-549,共11页
基金
国家重点研发计划课题(2022YFC2404803)
科技委基础加强计划重点基础研究项目(2019-JCJQ-ZD-115-00-02)
国家自然科学基金青年基金(52207008)。
文摘
心脏射血与肺通气活动信息的实时获取具有重要临床意义。本研究提出了一种基于胸部电阻抗断层成像(EIT)的心肺信号降维集合经验模态分解方法,以同时分离胸部EIT数据中的心脏射血和肺通气活动信号。招募9名志愿者进行了EIT胸部数据采集。首先,根据屏息状态下胸部EIT数据中心脏活动信号的强弱对测量通道分类;随后,使用集合经验模态分解方法对自主呼吸状态下的EIT数据进行分解,并根据频谱特性对分解出的各分量归类,以得到肺通气EIT信号;然后,结合带通滤波方法,同时依据前述通道分类对心脏活动信号降维,得到心脏活动EIT信号;最后,重构得到通气相和心搏相EIT图像序列。结果表明,该方法可在通气相图像的肺区能够获得最高的肺通气功率谱峰(52.71±1.39)dB,在心搏相图像的心脏区域能够获得最高的心脏活动功率谱峰(43.05±3.26)dB,表明保留的通气信息和心脏活动信息非常丰富,同时在通气相图像心脏区域获得了最低心脏活动相关功率谱峰(10.02±2.65)dB,表明心脏活动的抑制效果更佳,相较于参考方法均有显著性差异(P<0.05)。研究表明,该方法可以有效分离肺通气与心脏活动相关信号,分别保留各自活动信息并抑制心脏对肺区成像的影响,同时实现对干扰信号的有效抑制,为临床上提供更加准确的治疗策略指导奠定基础。
关键词
电阻抗断层成像
集合经验模态分解
心脏活动相关信号
肺通气
Keywords
electrical impedance tomography
ensemble empirical mode decomposition
cardiac activity related signals
lung ventilation
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电阻抗断层成像技术的心肺信号降维集合经验模态分解方法研究
李坤
李蔚琛
郭奕彤
王伟策
王煜
闫孝姮
史学涛
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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