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金团簇的近红外二区发光及其在生物医学中的应用
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作者 李振华 马慧珍 +2 位作者 王浩 刘昌龙 张晓东 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第8期2068-2086,共19页
近红外二区(NIR-II,1000~3000 nm)成像因其高组织穿透能力和高时空分辨率而备受关注。目前的无机荧光探针和有机荧光探针在生物安全性、光稳定性和发射波长方面有待提升。金团簇具有强光致发光、大斯托克斯位移、高光稳定性、良好生物... 近红外二区(NIR-II,1000~3000 nm)成像因其高组织穿透能力和高时空分辨率而备受关注。目前的无机荧光探针和有机荧光探针在生物安全性、光稳定性和发射波长方面有待提升。金团簇具有强光致发光、大斯托克斯位移、高光稳定性、良好生物相容性以及高生物活性等优势。因此,金团簇成为理想的NIR-II荧光探针,并在生物医学成像领域展示出潜在的应用前景。原子精度金团簇具有明确的三维结构和清晰的空间配位,可实现原子水平的结构调控,因此可以通过配体调控和合金化策略等方式实现NIR-II荧光性能的提升。本综述旨在全面介绍金团簇最新的研究进展及其在生物医学成像中的应用。首先,介绍了不同原子精度、配体、合金化对金团簇尺寸和物理化学性质的影响。其次,讨论了通过杂原子掺杂、配体工程和构建核壳结构等策略对NIR-II荧光强度的调控方法。然后,总结了金团簇在血管、肾、肝、骨、肿瘤成像中的最新应用进展。此外,还概述了金团簇的生物活性和调控方法及其在生物诊疗中的应用。最后,探讨了金团簇面临的挑战以及未来可能的与新兴技术结合的潜力。这将为金团簇的基础研究与临床应用提供重要参考意义,并加快金团簇临床转化的进度。 展开更多
关键词 金团簇 近红外二区 荧光调控 生物医学成像 生物活性
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天津市区级疾病预防控制中心卫生技术人员配置均衡性及邻近效应研究 被引量:3
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作者 金鑫 张昱 +1 位作者 李伟锋 韩金艳 《中国卫生政策研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期50-56,共7页
目的:分析天津市区级疾病预防控制中心(以下简称“区级疾控中心”)卫生技术人员配置均衡性及邻近效应,为推进区级疾控中心卫生人才队伍建设高质量发展提供参考。方法:基于2016—2022年面板数据,通过集中度指数、集聚度、空间自相关指数... 目的:分析天津市区级疾病预防控制中心(以下简称“区级疾控中心”)卫生技术人员配置均衡性及邻近效应,为推进区级疾控中心卫生人才队伍建设高质量发展提供参考。方法:基于2016—2022年面板数据,通过集中度指数、集聚度、空间自相关指数和空间滞后模型,分析卫生技术人员配置均衡性及邻近效应。结果:天津市区级疾控中心卫生技术人员集中度指数位于0.2以下,10个区级疾控中心卫生技术人员卫生资源集聚度均大于1,7个区级疾病预防控制中心卫生技术人员卫生资源集聚度与人口集聚度比值均大于1,地理面积维度卫生技术人员全局莫兰指数均大于0。空间滞后模型实证了区域之间存在邻近效应。结论:建议从提高编制使用、增加财政补助、加强院校合作方面改善区级疾控中心卫生技术人员配置不足的问题,从城乡对口帮扶、资源投入倾斜、加强医防融合方面改善区级疾控中心卫生技术人员配置不均衡问题。 展开更多
关键词 疾病预防控制中心 卫生技术人员 均衡性 卫生资源集聚度 空间滞后模型
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基于脑电的音乐经验影响频率相关音乐特征感知研究
3
作者 倪广健 冯昆芸 +3 位作者 郑琪 刘洪兴 金嘉祺 白艳茹 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第6期629-639,共11页
最近的研究表明,音乐家对声音的辨别能力比非音乐家更强.然而,关于音乐经验能否增强频率相关音乐特征的感知尚无共识.本研究从行为学表现和神经反应两个维度探究音乐经验对感知频率相关音乐特征的潜在影响.实验采用oddball范式,选取音... 最近的研究表明,音乐家对声音的辨别能力比非音乐家更强.然而,关于音乐经验能否增强频率相关音乐特征的感知尚无共识.本研究从行为学表现和神经反应两个维度探究音乐经验对感知频率相关音乐特征的潜在影响.实验采用oddball范式,选取音高、音程以及和弦作为表征频率相关音乐特征的感知内容.实验过程记录了两组受试者(有音乐经验受试者作为音乐组,无音乐经验受试者作为对照组)在主动辨识任务中的行为学反应和脑电图(EEG)数据,对其进行事件相关电位和微状态分析.行为学结果发现,音乐组识别偏差刺激的正确率更高、反应时间更短.事件相关电位分析结果发现,在初级听觉皮层反应(N1成分)上音乐组与对照组之间并未观察到统计学意义上的明显差异.然而,音乐组的失匹配负波(MMN)潜伏期更短,与更深层次认知加工相关的P3b响应明显增强.在P3b对应时间窗内进一步的微状态分析结果显示,在和弦感知任务中音乐组的各项微状态特征参数(全局解释方差、覆盖率、持续时间)显著更高.结合脑地形图分析发现,音乐经验增强了顶叶区域的激活强度并扩大了激活范围.以上结果表明,音乐经验虽在声音感知的初步处理阶段影响有限,但在信息处理的后期加工阶段能显著提升个体对声音的敏感度与认知加工效率. 展开更多
关键词 脑电图 音乐经验 事件相关电位 微状态
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脑电信号中人工耳蜗伪迹去除技术的研究进展
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作者 倪广健 郑琪 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第5期441-451,共11页
人工耳蜗(CI)作为一种先进的神经假体,为重度至极重度听力损失患者提供了听力恢复的可能性.然而,目前CI患者植入后临床听觉康复评估结果呈现显著差异性.这种差异可能源于植入后大脑功能的重新组织及其多重因素综合作用.因此,研究人员正... 人工耳蜗(CI)作为一种先进的神经假体,为重度至极重度听力损失患者提供了听力恢复的可能性.然而,目前CI患者植入后临床听觉康复评估结果呈现显著差异性.这种差异可能源于植入后大脑功能的重新组织及其多重因素综合作用.因此,研究人员正在努力开发客观评估方法,以准确评估人工耳蜗植入后大脑的可塑性.脑电图(EEG)由于其与CI的良好兼容性、操作的便捷性和非侵入性等特点,已成为一种具有重大临床应用前景的听觉康复客观评估手段.然而,CI的电刺激产生的大量伪迹对EEG信号的质量构成了严重干扰.这些伪迹使神经响应扭曲,难以从EEG记录中提取出准确可靠的大脑活动数据.目前,这一问题已成为利用脑电技术进行临床应用的主要障碍.以往研究中已尝试采用若干技术来降低伪迹的影响,但至今相关方法仍缺乏共识,且这些方法在广泛临床应用中的适应性仍有待验证.本文首先对CI伪迹的特性及其在EEG信号中的表现进行了详细介绍,进而全面回顾了目前脑电图中减少CI伪迹的处理技术进展,包括线性和非线性方法、时频分析技术以及基于统计和机器学习的算法等.进一步探讨了不同信号处理技术在实际应用中的效果和适应性,总结了这些技术的优势与局限性,对技术未来发展提出了展望. 展开更多
关键词 人工耳蜗 脑电图 伪迹 去噪 听觉客观评估 信号处理
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基于双同心圆环拉普拉斯电极的脑电研究
5
作者 郑春厚 何峰 +3 位作者 史恬宁 薛佳兴 应炳杰 许敏鹏 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第3期764-771,共8页
目的脑电图(EEG)是一种记录脑电波的非侵入式电生理监测方法,然而传统脑电采集电极易受参考活化的影响,而且空间分辨率低。拉普拉斯电极参考独立,并且有望提高EEG空间分辨率。本研究基于双环拉普拉斯电极,探究拉普拉斯电极独立参考特性... 目的脑电图(EEG)是一种记录脑电波的非侵入式电生理监测方法,然而传统脑电采集电极易受参考活化的影响,而且空间分辨率低。拉普拉斯电极参考独立,并且有望提高EEG空间分辨率。本研究基于双环拉普拉斯电极,探究拉普拉斯电极独立参考特性,对比拉普拉斯电极与传统电极的空间分辨率差异。方法使用21个Ag/AgCl双环拉普拉斯电极,进行三维(3D)半球水箱试验,模拟全脑信号采集,检测400 mVpp@13 Hz正弦信号的分布。更换拉普拉斯电极的地电极位置以及传统电极的参考电极位置,提取并分析13 Hz源频率成分的空间分布。结果不同地电极位置下,拉普拉斯电极信噪比(SNR)空间分布基本一致,其相关系数为0.94,而传统电极在不同参考电极位置下的SNR分布相关系数为0.07,拉普拉斯电极参考独立,传统电极对参考电极位置敏感。拉普拉斯电极幅值3 dB衰减面积比率为2.1%,而传统电极为6.9%,拉普拉斯电极SNR 3 dB衰减面积比率为1.0%,而传统电极为30.1%。结论拉普拉斯电极不受参考电极影响,具有参考独立特性,且空间分辨率更高,有望实现更精确的脑电活动定位,为拉普拉斯电极用于脑-机接口(BCI)奠定了基础。 展开更多
关键词 脑电图 拉普拉斯 同心圆环电极 空间分辨率
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经颅聚焦超声仿真方法的研究和应用
6
作者 陈国伟 王学 +3 位作者 何峰 张浩 许敏鹏 明东 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第3期691-704,共14页
经颅聚焦超声技术通过引导超声波束穿透人体颅骨形成颅内焦点,实现对头部感兴趣区域的精确刺激或治疗。但在实际应用中,超声波因颅骨的强声衰减性和非均质结构发生强烈的相位畸变和能量衰减。为克服颅骨的影响,声学仿真常用于校正超声... 经颅聚焦超声技术通过引导超声波束穿透人体颅骨形成颅内焦点,实现对头部感兴趣区域的精确刺激或治疗。但在实际应用中,超声波因颅骨的强声衰减性和非均质结构发生强烈的相位畸变和能量衰减。为克服颅骨的影响,声学仿真常用于校正超声阵列的相位,预测各声束的传播路径,确保颅内超声的精准聚焦。根据声学波动方程求解方法的不同,经颅聚焦超声中常用的声学仿真方法可分为数值方法和半解析方法。其中数值方法包括k空间伪谱法、时域有限差分法和有限元法等,半解析法包括射线追踪法、混合角谱法等。基于数值方法的仿真工具综合考虑了波在介质中的各种传播形式,如非线性效应、散射和衍射等,在学术研究中被广泛应用。相较于数值方法,半解析方法精度较低但展现出更快的计算速度,更适合应用于对仿真时间有高度要求的临床场景。此外,不同仿真方法的混合应用可显著提升仿真效率和准确性,但相关研究尚显不足。本文对近年来经颅聚焦超声领域中常用的基于数值方法、半解析方法和混合方法的仿真技术研究进行了回顾和梳理,并对各种仿真方法的研究和应用进行了总结和展望。 展开更多
关键词 经颅聚焦超声 仿真技术 相位校正 声场预测
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基于微弱空间调制视觉诱发电位的混合诱发范式研究
7
作者 周晓宇 肖晓琳 +1 位作者 许敏鹏 明东 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
视觉诱发电位(VEPs)的空间调制特性为设计用户友好、实用型脑机接口系统提供了一种有效途径。然而,空间调制的VEPs信号幅值小、信噪比低,研究如何高效诱发、精准识别微弱空间调制VEPs至关重要。针对上述问题,本研究采用半径小于0.5°... 视觉诱发电位(VEPs)的空间调制特性为设计用户友好、实用型脑机接口系统提供了一种有效途径。然而,空间调制的VEPs信号幅值小、信噪比低,研究如何高效诱发、精准识别微弱空间调制VEPs至关重要。针对上述问题,本研究采用半径小于0.5°视角的微小视觉刺激,设计了“瞬态串行诱发范式”和“稳态瞬态并行诱发范式”两种空间调制混合诱发范式,并招募12名健康受试者参与试验。通过计算空间调制信噪比(sm-SNR)和离线分类正确率,定量对比了两种范式下VEPs的空间调制强度和可识别性。结果表明,“瞬态串行诱发范式”下“低频瞬态”空间调制特征的平均sm-SNR可达0.0148,显著高于“稳态瞬态并行诱发范式”下的“低频瞬态”、“高频稳态”及其混合空间调制特征(P<0.001)。离线分类结果与特征分析结果一致,“瞬态串行诱发范式”下的空间调制VEPs识别精度更高,平均分类正确率可达85%。研究结果有望为基于VEPs的空间调制特性设计高性能视觉脑机接口提供参考。 展开更多
关键词 脑机接口 视觉诱发电位 空间调制特征
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腺相关病毒在自身免疫性疾病中的研究进展
8
作者 黄薇霖 邵文威 《中国免疫学杂志》 北大核心 2025年第5期1232-1237,共6页
腺相关病毒(AAV)是一种依赖于其他辅助病毒才能自我复制的小病毒,近年来随着对基因治疗的深入研究,AAV因具有免疫原性低、宿主范围广等优点,作为基因治疗的载体被广泛使用。许多研究表明AAV在多种自身免疫性疾病的动物模型中均能起到较... 腺相关病毒(AAV)是一种依赖于其他辅助病毒才能自我复制的小病毒,近年来随着对基因治疗的深入研究,AAV因具有免疫原性低、宿主范围广等优点,作为基因治疗的载体被广泛使用。许多研究表明AAV在多种自身免疫性疾病的动物模型中均能起到较好的治疗效果,如多发性硬化、1型糖尿病、类风湿关节炎等,可减缓疾病进展并降低其严重程度。通过AAV传递自身免疫性疾病相关基因可能成为治疗自身免疫性疾病的新方式。本综述将结合最新研究进展,探讨AAV在自身免疫性疾病中的应用方式及影响。 展开更多
关键词 腺相关病毒 器官特异性自身免疫性疾病 全身性自身免疫性疾病
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头皮表面拉普拉斯技术研究与应用
9
作者 罗睿心 郭思影 +4 位作者 李心怡 赵雨禾 郑春厚 许敏鹏 明东 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第2期425-438,共14页
脑电图(electroencephalography,EEG)是一种无创、高时间分辨率的大脑活动监测技术。然而,受到容积传导效应的影响,EEG的空间分辨率较低,难以精准定位大脑神经元活动。头皮表面拉普拉斯技术(surface Laplacian,SL)通过估计头皮表面电位... 脑电图(electroencephalography,EEG)是一种无创、高时间分辨率的大脑活动监测技术。然而,受到容积传导效应的影响,EEG的空间分辨率较低,难以精准定位大脑神经元活动。头皮表面拉普拉斯技术(surface Laplacian,SL)通过估计头皮表面电位的二阶空间导数,得到反映头皮下径向电流活动情况的头皮表面拉普拉斯电位(Laplacian EEG,LEEG)。SL技术能够衰减来自远端容积传导的信号,减少模糊效应,有效提升了EEG的空间分辨率,有望推动神经工程领域实现突破性进展。为厘清SL技术的理论、技术和应用进展,本文系统梳理了表面拉普拉斯估计算法和同心圆环拉普拉斯电极的发展,阐述了其在静息节律、视觉相关电位、运动相关电位及感觉运动节律等方面的典型应用,最后总结了该技术的优势和不足并展望其未来发展方向,以期促进SL技术的深入研究和广泛应用。 展开更多
关键词 脑电图 头皮表面拉普拉斯技术 空间分辨率
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2022年国家药品抽检质量状况分析研究 被引量:10
10
作者 朱嘉亮 孙婷 +3 位作者 陈碧莲 荣娜娜 王翀 胡增峣 《医药导报》 CAS 北大核心 2024年第10期1706-1710,I0001,共6页
目的了解和掌握2022年国家药品抽检质量状况及可能存在的药品质量风险。方法以问题为导向,以风险防控为目标,采取“分散抽样、集中检验、探索研究、综合评价”的抽检模式。回顾国家药品抽检历年检验情况,针对2022年国家药品抽检的整体... 目的了解和掌握2022年国家药品抽检质量状况及可能存在的药品质量风险。方法以问题为导向,以风险防控为目标,采取“分散抽样、集中检验、探索研究、综合评价”的抽检模式。回顾国家药品抽检历年检验情况,针对2022年国家药品抽检的整体质量情况进行总体分析,重点对发现的主要质量问题及风险进行挖掘和分析。结果2022年抽检平均合格率为99.4%。中国上市后药品质量总体安全形势平稳可控,药品质量处于较高水平。结论通过开展与药品安全性、真实性、有效性等方面的探索性研究,国家抽检在全面评价药品质量状况、提升品种质量控制水平及行业标准、强化质量安全监管、打击掺杂掺假等违法违规行为、警示公众用药安全等方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 国家药品抽检 质量状况 药品质量风险
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多种超声影像技术在乳腺癌诊断中的研究进展 被引量:4
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作者 王莉 胡兵 +1 位作者 任亮 马文娟 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第6期635-640,共6页
乳腺癌是我国女性发病率最高的恶性肿瘤,常规超声是乳腺癌筛查常用的影像检查方法。弹性成像、超声造影、自动乳腺超声成像系统、S-detect技术及超声引导下穿刺活检等新技术正在飞速发展并逐渐应用于临床,为乳腺癌的诊断提供了更有价值... 乳腺癌是我国女性发病率最高的恶性肿瘤,常规超声是乳腺癌筛查常用的影像检查方法。弹性成像、超声造影、自动乳腺超声成像系统、S-detect技术及超声引导下穿刺活检等新技术正在飞速发展并逐渐应用于临床,为乳腺癌的诊断提供了更有价值的信息。本文就多种超声影像技术诊断乳腺癌的临床应用进展进行综述。 展开更多
关键词 乳腺肿瘤 超声检查 弹性显像技术 超声造影 自动乳腺超声成像系统 S-detect技术 超声引导下穿刺活检 综述
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铜基纳米酶的特性及其生物医学应用 被引量:1
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作者 牛嘉雪 孙思 +2 位作者 柳鹏飞 张晓东 穆晓宇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期489-502,共14页
天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米... 天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米酶的类天然酶活性和选择性使其在生物医学、环境治理、工业生产等领域得到广泛应用。铜作为人体内必需元素和天然酶活性中心金属之一,铜基纳米酶受到了人们广泛的关注和研究。本综述重点介绍了铜基纳米酶的分类,包括铜纳米酶、氧化铜纳米酶、碲化铜纳米酶、铜单原子纳米酶和铜基金属有机框架材料纳米酶等,并阐述了铜基纳米酶的酶学特性和催化机理,总结了铜基纳米酶在生物传感、伤口愈合、急性肾损伤和肿瘤治疗等方面的应用,最后对铜基纳米酶面临的挑战和未来的发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 CU 纳米酶 类酶活性 生物医学应用 综述
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脑机接口中脑电图-近红外光谱联合分析进展研究 被引量:1
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作者 张力新 周鸿展 +3 位作者 王东 孟佳圆 许敏鹏 明东 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期790-797,共8页
脑机接口(BCI)能将受试者意图相关的大脑活动转化为外部设备控制指令,在神经疾病治疗、运动康复等方面具有较高应用潜力。BCI的实现需从人脑获取有意义的信号,而脑电图(EEG)可以反映神经电活动,主要用于对反映实时性要求较高的BCI系统;... 脑机接口(BCI)能将受试者意图相关的大脑活动转化为外部设备控制指令,在神经疾病治疗、运动康复等方面具有较高应用潜力。BCI的实现需从人脑获取有意义的信号,而脑电图(EEG)可以反映神经电活动,主要用于对反映实时性要求较高的BCI系统;近红外光谱(NIRS)主要反映血流动力学水平,一般用于神经生理状态等需要精确定位脑活跃区域的研究。EEG和NIRS因其非侵入、方便穿戴、成本较低等优点,成为BCI的重要信号获取方法。相比于单模态BCI系统,基于EEG-NIRS联合分析的混合BCI系统由于具有更丰富的信号特征,在生理状态检测、运动想象等领域得到了越来越多的关注与研究。该文从EEG-NIRS联合分析在脑机接口中应用的研究现状出发,在数据和特征融合程度、层面上归纳最近的相关领域研究现状,并对EEG-NIRS信号处理手段的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 信号处理 脑机接口 脑电图 近红外光谱
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基于EEG的警觉度客观检测与通道筛选技术研究
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作者 孙子恒 代艳莹 +4 位作者 焦学军 姜劲 綦宏志 余辉 周鹏 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期434-442,共9页
在航天领域,警觉度的降低会影响航天员的工效,还可能引发重大安全事故。针对航天领域的警觉度客观检测技术进行研究,设计了多轮次PVT和3⁃back任务结合的警觉度建模实验,并全程采集EEG信号和行为学数据,该实验范式成功诱导了37名志愿者... 在航天领域,警觉度的降低会影响航天员的工效,还可能引发重大安全事故。针对航天领域的警觉度客观检测技术进行研究,设计了多轮次PVT和3⁃back任务结合的警觉度建模实验,并全程采集EEG信号和行为学数据,该实验范式成功诱导了37名志愿者警觉度下降,并伴随着大脑快波成分减少,慢波成分增加,复杂度降低等现象,在额叶、颞叶和枕叶区域变化明显。使用方差分析(ANOVA)结合支持向量机(SVM)对单个特征建模的方法筛选出了6个警觉度敏感特征,在此基础上使用SVM⁃RFECV方法筛选出了12个警觉度敏感导联,最后使用SVM进行警觉度客观检测模型的构建。结果显示:特征筛选前的平均分类正确率为83.10%,在导联筛选后为87.16%,提升了约4%。特征筛选和导联筛选工作有效地提高了模型的综合性能,同时简化了脑电采集流程,减少了后续数据处理的工作量和时间成本。 展开更多
关键词 脑电 警觉度 支持向量机 特征筛选 导联筛选
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基于迁移学习Boosting的跨时间脑力负荷识别研究
15
作者 钟文潇 安兴伟 +6 位作者 刘畅 高立鹏 刘爽 姜劲 曹勇 焦学军 明东 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第3期312-319,共8页
在航天任务中对脑力负荷的有效检测可以保障任务执行效率和生产安全,预测航天员的表现。针对跨时间脑力负荷检测,依据MATB任务设计了包含不同难度任务的跨时间实验范式,采集了14名志愿者3次不同时间的脑电数据。基于迁移学习Boosting方... 在航天任务中对脑力负荷的有效检测可以保障任务执行效率和生产安全,预测航天员的表现。针对跨时间脑力负荷检测,依据MATB任务设计了包含不同难度任务的跨时间实验范式,采集了14名志愿者3次不同时间的脑电数据。基于迁移学习Boosting方法,引入辅助数据,设计了基于TrAdaboost的跨时间脑力负荷识别算法,在没有目标数据参与的情况下进行了跨时间的分类识别。探索了最佳分段长度和辅助样本比例对识别效果的影响,并基于多个数据样本进行了决策研究,跨时间下的脑力负荷最佳识别准确率达到74.73%。结果表明,提出的跨时间脑力负荷分类框架实现了脑力负荷的有效识别。 展开更多
关键词 脑力负荷 脑电图 迁移学习 跨时间分类
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基于互信息的警觉度脑网络特性研究
16
作者 代艳莹 周鹏 +4 位作者 姜劲 焦学军 孙子恒 胡凯元 垢德双 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期426-433,共8页
航天员在轨执行任务时需要保持高警觉度状态,以便保持工作效率,避免事故发生。大脑网络连接与人类的认知密切相关,包括警觉度、注意和记忆等,表征大脑机制与状态。分析和研究不同警觉度水平下大脑网络机制可以为警觉度实时检测、分类研... 航天员在轨执行任务时需要保持高警觉度状态,以便保持工作效率,避免事故发生。大脑网络连接与人类的认知密切相关,包括警觉度、注意和记忆等,表征大脑机制与状态。分析和研究不同警觉度水平下大脑网络机制可以为警觉度实时检测、分类研究以及快速提高警觉度水平提供有力工具。通过精神运动警觉性任务与3⁃back任务相结合构建警觉度下降模型,并全程采集脑电信号,采用互信息构建功能性脑网络,基于图论分析不同警觉度水平大脑网络变化情况。结果表明:大脑额区及枕区与警觉度密切相关,随着警觉度水平下降,大脑功能连接减少,大脑对外界信息分化和整合能力降低,信息传递效率降低,大脑活跃度降低。 展开更多
关键词 警觉度 脑网络 互信息 脑电
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基于人体多尺度运动-力学特征的腰椎骨重建特征及模型研究
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作者 杜娟 夏晓宇 +1 位作者 刘世忠 孟琳 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期592-592,共1页
目的骨质疏松症(OP)是导致骨骼脆性增加和易发生骨折的一种全身性代谢骨病,运动疗法是重要的非药物治疗方法。然而,宏观肢体运动诱发组织尺度骨重建的力学机制尚不明确。因此,本研究针对OP最常见部位腰椎,提出多尺度运动-力学模型,揭示... 目的骨质疏松症(OP)是导致骨骼脆性增加和易发生骨折的一种全身性代谢骨病,运动疗法是重要的非药物治疗方法。然而,宏观肢体运动诱发组织尺度骨重建的力学机制尚不明确。因此,本研究针对OP最常见部位腰椎,提出多尺度运动-力学模型,揭示引发骨重建的多尺度力学作用机制,构建阈值参数自适应运动诱发骨重建模型。方法设计了6个月联合运动实验。招募30名受试者,首先采集联合运动与日常典型动作的运动学和动力学数据,建立了适用于联合运动的全身肌骨模型;其次,根据受试者运动前后的CT影像,建立了包含腰椎有限元模型。开发matlab算法,将肌骨模型匹配于有限元模型中,建立多尺度运动-力学模型;结合机器学习算法,实现骨重建预测。结果联合运动产生的椎旁肌肌肉力和椎间盘压力与日常运动存在显著差异。抗阻运动过程中几乎所有的椎旁肌平均肌肉力均显著高于冲击运动(P<0.05)。6个月运动干预前后L2节段BMD流失最少,发现了联合运动中L2节段平均应力与骨密度变化显著相关(r=0.825,P=0.022)。结论运动引起的腰椎节段平均应力或许是影响腰椎BMD的重要力学因素,基于此创新构建阈值参数自适应运动诱发骨重建模型,为开拓更精准、更高效和更适用人体的骨重建预测方法提供科学依据。 展开更多
关键词 运动疗法 非药物治疗 椎旁肌 抗阻运动 骨重建 冲击运动 平均应力 力学因素
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基于HR-pQCT的绝经女性在体骨小梁局部特异性研究
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作者 杜娟 黄蒙恩 +3 位作者 李思敏 SILBERSCHMIDT V V 苗军 明东 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1411-1417,共7页
提出绝经后女性骨小梁的体密度(volume bone mineral density,vBMD)、力学特性与组织形态计量参数在体分析方法,揭示其在不同解剖学区域的特异性分布规律,骨小梁组织结构与力学特点的局部相关关系。运用高分辨率外周定量断层扫描(high r... 提出绝经后女性骨小梁的体密度(volume bone mineral density,vBMD)、力学特性与组织形态计量参数在体分析方法,揭示其在不同解剖学区域的特异性分布规律,骨小梁组织结构与力学特点的局部相关关系。运用高分辨率外周定量断层扫描(high resolution peripheral quantitative computed tomographic,HR-pQCT),首次建立了骨密度区域映射方法和骨小梁与骨髓多材料有限元模型,在体分析了10名绝经后女性骨小梁在胫骨前、后、外、内侧4个解剖区域的骨密度分布与力学特点区域间特异性。运用统计学方法分析组织形态参数与刚度局部区域间的相关性。研究发现骨小梁力学特性、结构与密度在不同解剖学部位的差异具有显著性差异,最低(前侧)骨小梁的强度为最高(内侧)区域的29.11%(P<0.05)。并且发现胫骨前侧和后侧、内侧和外侧都表现出了显著的两两相关的关系。骨小梁与骨髓多材料有限元模型方法为在体分析骨小梁力学与材料特性提供了可能方法。骨组织结构存在区域间相关关系,对了解胫骨材料特点,预测胫骨骨折部位具有指导性意义。 展开更多
关键词 高分辨率外周定量断层扫描 在体 骨小梁 骨密度 有限元分析
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高低孤独特质群体情绪面孔注视策略研究
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作者 刘爽 王丹丹 +4 位作者 薛慧琴 张露丹 关心 刘薇 明东 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期571-581,共11页
孤独特质是指在正常人群中连续分布且广泛存在的一种人格特质,与孤独症谱系障碍有着类似的行为表现和认知特性。高孤独特质群体(HAT)在情绪面孔识别能力方面存在一定的缺陷,导致此群体社会认知功能和社会交往能力不足。因此,本研究面向... 孤独特质是指在正常人群中连续分布且广泛存在的一种人格特质,与孤独症谱系障碍有着类似的行为表现和认知特性。高孤独特质群体(HAT)在情绪面孔识别能力方面存在一定的缺陷,导致此群体社会认知功能和社会交往能力不足。因此,本研究面向高、低孤独特质群体(LAT)对其情绪面孔注视策略展开研究,进而从眼动角度解释其异常的社会表现。本研究设计了涵盖快乐、中性、愤怒和悲伤等4种基础情绪的情绪面孔识别范式,采集了23名HAT和20名LAT被试的自闭症谱系量表和眼动数据。运用传统的基于兴趣区的可视化分析法以及热图工具,提取了情绪面孔注视热点图、眼动香农熵和空间扫描相似度等特征,探究HAT和LAT群体在扫描情绪面孔时的注视加工策略。热点图的结果表明,HAT相对于LAT组较多地注视鼻子嘴巴部位,较少注视眼部,说明了HAT存在对眼睛的注视回避现象。HAT与LAT注视情绪面孔时的香农熵在面孔角度为0°时最小,90°时最大(16.364±0.390 vs 16.706±0.387,P<0.05);相似度的所有结果LAT均大于HAT,但没有显著性差异,而且HAT组难以在情绪面孔识别过程中学习到规律,从而导致观察缺少策略性。综上,本研究通过比较HAT和LAT在进行情绪识别任务时的眼动特征差异,丰富了此群体在情绪面孔的眼动加工策略方面的研究,从眼动角度探讨了高孤独特质群体的社交障碍和认知功能缺失的现象的成因。 展开更多
关键词 孤独特质 情绪面孔注视策略 眼动特征 认知功能缺陷
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基于事件相关电位的认知负荷对任务时间效应的影响规律研究 被引量:1
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作者 马可 柯余峰 +1 位作者 王韬 明东 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期143-152,共10页
为了探究不同脑力负荷下与任务时间效应相关的事件相关电位特征的变化规律,本研究设计了基于0-back和3-back任务的任务时间效应实验范式,以此开展了基于20名健康受试者的任务时间效应研究,并分析了被试在任务中的行为学和事件相关电位... 为了探究不同脑力负荷下与任务时间效应相关的事件相关电位特征的变化规律,本研究设计了基于0-back和3-back任务的任务时间效应实验范式,以此开展了基于20名健康受试者的任务时间效应研究,并分析了被试在任务中的行为学和事件相关电位特征的变化规律。结果发现,在3-back任务中,受试者工作记忆任务的平均反应时间随着任务时间的增加显著下降(P<0.05)。而3-back与0-back任务中,受试者的反应时间变化系数随任务时间增加显著上升(P<0.05)。在不同认知负荷下,受试者两侧枕区的N1幅值均随任务时间增加而显著上升(P<0.05),前额区的P2幅值和P300幅值则随任务时间显著下降(P<0.05)。在0-back任务中,受试者枕区P300幅值变化量显著低于3-back任务(P<0.05)。在0-back和3-back任务中,受试者前额区P2幅值变化和反应时间线性相关(r=-0.44,P<0.05;r=-0.59,P<0.05),同时P2幅值和反应时间相关系数呈显著负相关(r=-0.39,P<0.05;r=-0.42,P<0.05)。在3-back任务中,受试者额区,中央区和顶区的平均P300幅值与反应时间显著相关(r=-0.49,P<0.05),而受试者在0-back任务当中的P300幅值和反应时间,反应时间变化系数显著负相关(r=-0.69,P<0.05;r=-0.51,P<0.05)。由此得出,在长时间的认知任务之中,前额,中央区与顶区的脑活动均受到任务时间效应的影响,而枕区活动则主要受到认知负荷和任务时间效应的影响。 展开更多
关键词 任务时间效应 脑电信号 事件相关电位 认知负荷
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