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生物芯片研究现状及其在生物医学领域中的应用 被引量:7
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作者 王占科 雷万生 常津 《解放军医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期545-546,共2页
生物芯片技术涉及分子生物学、生物材料学、微加工技术学、化学、物理、计算机等多学科和领域。它针对DNA、RNA、蛋白质及其他生物分子,将不连续的、离散的分析过程集成在一起,完成样品预处理、亲和结合反应以及信号检测等过程,
关键词 微球荧光编码 微球阻抗编码 生物芯片 生物医学工程
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医学数据挖掘系统研究——糖尿病并发症流行病学知识发现 被引量:14
2
作者 余辉 张力新 +1 位作者 刘文耀 黄志勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第18期229-232,共4页
针对流行病学研究的特点,论文提出计算机辅助医学数据挖掘系统构架,以糖尿病并发症为研究实例,探讨医学数据的冗余性消除、规范化储存、知识归纳及可视化表达等问题。以天津总医院3022例普查数据为研究对象,尝试解决用计算机实现糖尿病... 针对流行病学研究的特点,论文提出计算机辅助医学数据挖掘系统构架,以糖尿病并发症为研究实例,探讨医学数据的冗余性消除、规范化储存、知识归纳及可视化表达等问题。以天津总医院3022例普查数据为研究对象,尝试解决用计算机实现糖尿病并发症这类定性数据的定量化数据挖掘和知识发现。通过对于43种并发症的定性数据挖掘,可以发现诸如高血脂、冠心病、高血压、脑血管病等具有明显并发倾向的知识规则18条。同时,采用知识树方式和决策树等方法实现知识规则的可视化表达。基于数据挖掘和知识发现计算机辅助医学数据挖掘系统能够对现有病历数据库中数据进行自动分析并且提供有价值医学知识,特别适合流行病学分析和全民健康评估,因此与社区医疗和医院HIS系统结合是未来一个非常现实的发展方向。 展开更多
关键词 Apriori模型 决策树 数据挖掘 知识发现糖尿病并发症 流行病学
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基于多尺度注意力的冠脉造影图像血管增强CNN模型
3
作者 周鹏 汪光普 +3 位作者 高慧 秦泽伟 王硕 余辉 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第1期43-51,共9页
冠状动脉造影记录着血管随血液流动显影的动态过程。受心脏运动干扰,可能导致显影图像质量差,严重影响医生的诊断,同时不利于冠心病智能辅助诊断。本研究提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的多尺度注意力冠脉造影图像血管增强网络。它由... 冠状动脉造影记录着血管随血液流动显影的动态过程。受心脏运动干扰,可能导致显影图像质量差,严重影响医生的诊断,同时不利于冠心病智能辅助诊断。本研究提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的多尺度注意力冠脉造影图像血管增强网络。它由多尺度注意力模块(MAB)和尾部大核注意力模块(LKAT)组成。MAB由多尺度大核注意力块(MLKA)和门控空间注意力块(GSAB)两部分组成,模块不仅能够提取更多局部和全局的血管信息,而且也避免了栅格效应。LKAT具有聚合长范围信息的能力,提高了重构血管特征的表征能力,从而提升冠脉造影图像的重建质量。实验中2 666张冠脉数据集由医学专家人工标注,得到的血管分割标签作为掩膜,叠加到经高斯滤波预处理后的图像上作为冠脉增强标签。与现有的先进方法比较,本研究方法能够完整的重建冠脉造影图像,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)分别达到了34.880 1和0.973 2。并且增强后的分割结果,Dice和IoU分别达到了0.851 4和0.741 3,Acc和Recall分别达到了98.55%和89.05%。所提出的方法有效实现了冠脉血管造影图像的智能增强,同时也有利于冠心病智能辅助诊断的后续处理。 展开更多
关键词 冠脉血管增强 卷积神经网络 多尺度注意力 冠状动脉造影
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基于多传感器技术的中医脉象复放系统 被引量:8
4
作者 王学民 宋鹏 +3 位作者 周鹏 陆小左 王玥 曹宏梅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1604-1609,共6页
为了改进当前脉象模拟技术一致性较差,未考虑中医师的取脉位置和应指压力等缺点,设计了新型脉象发生器和仿生手,利用多传感器信息融合技术智能检测中医师的取脉位置和应指压力,实现人体26种临床脉象和被试者脉象的准确复放。经过实验验... 为了改进当前脉象模拟技术一致性较差,未考虑中医师的取脉位置和应指压力等缺点,设计了新型脉象发生器和仿生手,利用多传感器信息融合技术智能检测中医师的取脉位置和应指压力,实现人体26种临床脉象和被试者脉象的准确复放。经过实验验证,该系统复放波形、脉图与输入波形间的相关系数R xy均大于0.85,具有显著相关性;脉象主要特征值误差在5%以内。经多名老中医盲测,一致认为本复放系统可应用于中医脉诊课堂教学测试、职业中医师培训考核、中医脉诊研究等领域。 展开更多
关键词 中医脉象 脉象复放 多传感技术 信息融合
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计算机辅助精子运动分析系统的研究 被引量:5
5
作者 肖松山 范世福 +2 位作者 李彦芳 曹兴午 曹育爱 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 2000年第6期811-813,共3页
综合运用光电检测、计算机视觉、图像处理和图像识别等技术 ,设计研制了计算机辅助精子运动分析系统 ,在常规医学显微镜基础上实现精子运动参数的定量检测 .临床应用表明 ,本系统具有良好的可靠性、重复性和灵敏度 .本系统学术起点较高... 综合运用光电检测、计算机视觉、图像处理和图像识别等技术 ,设计研制了计算机辅助精子运动分析系统 ,在常规医学显微镜基础上实现精子运动参数的定量检测 .临床应用表明 ,本系统具有良好的可靠性、重复性和灵敏度 .本系统学术起点较高、符合我国国情 ,具有良好的社会效益和经济效益 。 展开更多
关键词 计算机辅助精子运动分析 计算机视觉 图像处理 图像识别
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基于双积分球和锁相放大测量的近红外多波长光学参量测量系统的研究 被引量:4
6
作者 李晨曦 赵会娟 +2 位作者 王秋殷 宋扬 徐可欣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1811-1815,共5页
介绍了一种基于近红外LD光源及锁相检测技术的双积分球组织光学参量测量系统,波长范围为1300~1600nm,正弦电调制光信号,光开关切换不同波长.提出了积分球系统改进措施,测量了散射/吸收混合溶液在1310nm下的光学参量,结果显示,约化散射... 介绍了一种基于近红外LD光源及锁相检测技术的双积分球组织光学参量测量系统,波长范围为1300~1600nm,正弦电调制光信号,光开关切换不同波长.提出了积分球系统改进措施,测量了散射/吸收混合溶液在1310nm下的光学参量,结果显示,约化散射系数和吸收系数的测量相对偏差分别<5%和10%. 展开更多
关键词 组织光学 光学参量 近红外光 双积分球 锁相测量
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老年人跌倒监测及远程救助系统的研究与实现 被引量:5
7
作者 余辉 郑晓悦 +1 位作者 张力新 曹玉珍 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第35期245-248,共4页
随着社会老龄化进程的加速,针对"空巢老人"意外跌倒监测和远程紧急救助的迫切需要,研发一种基于三轴向加速度的跌到检测技术,并结合GPSOne技术设计了一套用于社区的远程紧急救助的解决方案。系统采用移动无线终端-服务器模式... 随着社会老龄化进程的加速,针对"空巢老人"意外跌倒监测和远程紧急救助的迫切需要,研发一种基于三轴向加速度的跌到检测技术,并结合GPSOne技术设计了一套用于社区的远程紧急救助的解决方案。系统采用移动无线终端-服务器模式,同时为了避免漏报警、假报警等情况发生,在终端设计中加入了人工干预技术,可以手动报警和取消报警。实验数据的统计结果表明,设计的基于bior3.3小波的三轴向传感器加速度跌倒检测算法可以将基于加速度模向量(SVM)算法的有效检测率从85%提升至97.75%,在有手机信号情况下,5分钟内可以将求救信号连同救助者的经纬度信息发送到监护中心。相比基于视频的跌倒检测技术,本方案具有监测无死角、算法简单、计算量小,不存在隐私性问题等优势,商业化前景广阔。 展开更多
关键词 跌倒监测 三轴向加速度 GPSONE技术 小波
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基于DICOM标准的医学图像数据库 被引量:17
8
作者 张凯 吕扬生 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期548-551,572,共5页
DICOM标准是医疗影像设备信息交换的基础 ,本文依据DICOM的信息模型 ,在关系数据库的平台上 ,设计了基于DICOM标准的图像数据库。经过实验检验 ,本方案具有库结构简单 ,构造方便 ,存储效率高 ,系统扩充余地大 ,数据转换的开销小等优点... DICOM标准是医疗影像设备信息交换的基础 ,本文依据DICOM的信息模型 ,在关系数据库的平台上 ,设计了基于DICOM标准的图像数据库。经过实验检验 ,本方案具有库结构简单 ,构造方便 ,存储效率高 ,系统扩充余地大 ,数据转换的开销小等优点。本数据库可应用在PACS、远程医疗等系统中。 展开更多
关键词 医学图像 图像数据库 数据库 DICOM标准
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鲜红斑痣光谱测定系统与临床实验 被引量:1
9
作者 赵友全 王亚利 +2 位作者 范世福 张丽 顾瑛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1239-1242,共4页
对进行激光治疗的鲜红斑痣患者的皮肤进行光谱定量分析,有利于正确分析患者病变皮肤的光学特性、调整手术设备的工作参数和提高激光治疗的效果。基于对鲜红斑痣形成机理分析及激光临床治疗过程观察,文章建立了一套自动数据采集和分析的... 对进行激光治疗的鲜红斑痣患者的皮肤进行光谱定量分析,有利于正确分析患者病变皮肤的光学特性、调整手术设备的工作参数和提高激光治疗的效果。基于对鲜红斑痣形成机理分析及激光临床治疗过程观察,文章建立了一套自动数据采集和分析的光谱系统,可以用于测定鲜红斑痣皮肤微区在380~780nm范围内的光谱,光谱分辨率为1nm。实验可测定不同年龄、不同色素痣的光谱曲线,分析并讨论了影响系统工作的原因和解决方法。 展开更多
关键词 鲜红斑痣 光谱 激光治疗 皮肤微区
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基于生物组织光场测量的光场分度仪的研制 被引量:1
10
作者 赵友全 范世福 +1 位作者 何振江 郭永彩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期132-135,共4页
本文设计了测定组织光场的光场分度仪 ,它通过光电探测器围绕样本作圆周运动 ,简单、快速地获取其光学传播信息。完成了人体皮肤、疤痕、甲状腺、甲状腺包膜等组织切片光场的实验测定和分析。
关键词 生物组织 光场测量 光场分度仪 研制 生物医学 激光医学
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一种数字荧光显微系统及其在单粒子追踪实验中的应用 被引量:1
11
作者 肖松山 范世福 +1 位作者 李小兵 江丕栋 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第6期21-24,29,共5页
为实现对活细胞表面受体的追踪 ,我们在制冷 CCD的基础上研制了一套高性能数字荧光显微系统。利用这套系统和经过我们改善的单粒子追踪 (SPT)技术 ,根据受体荧光图象呈二维高斯分布的特性 ,使每幅图象中受体位置的匹配精度达到了 2 5nm... 为实现对活细胞表面受体的追踪 ,我们在制冷 CCD的基础上研制了一套高性能数字荧光显微系统。利用这套系统和经过我们改善的单粒子追踪 (SPT)技术 ,根据受体荧光图象呈二维高斯分布的特性 ,使每幅图象中受体位置的匹配精度达到了 2 5nm。经改善的 SPT技术不但可以精确测量受体的光强 ,而且还可以提供高时间分辨力。本系统和方法为单个活细胞显微图象的检测和分析奠定了较好基础。 展开更多
关键词 数字荧光显微系统 单粒子追踪 制冷CCD
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生物组织微弱散射光的检测装置
12
作者 赵友全 范世福 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第4期46-48,共3页
首先讨论了生物组织中光传播的高散射特点以及散射光测量方法 ,建立了组织散射光检测装置。分析了光电池的光电特性及其用于生物组织散射光检测的可行性 ,并通过实测给出使用光电池对人体皮肤、腺瘤等组织的散射光信号的检测结果。
关键词 生物组织 散射光 测光系统 检测装置
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智能家居系统中人体定位技术研究进展 被引量:2
13
作者 杨轶星 刘永敬 +6 位作者 焦学军 王春慧 綦宏志 周鹏 张力新 万柏坤 明东 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期716-722,共7页
近年来,家居环境中人体数目和位置等信息的检测,作为智能家居等领域中一项重要信息处理技术日益受到重视。本文综合介绍了主动式和被动式人体定位系统的技术构成、研究过程中存在的问题和解决方案,并对5种不同的主动式和被动式定位技术... 近年来,家居环境中人体数目和位置等信息的检测,作为智能家居等领域中一项重要信息处理技术日益受到重视。本文综合介绍了主动式和被动式人体定位系统的技术构成、研究过程中存在的问题和解决方案,并对5种不同的主动式和被动式定位技术,就系统性能、定位技术和算法实现等方面的优劣进行了比较。根据适用范围和应用场景选择合适的人体定位与跟踪技术,是构建高效智能家居系统的主要关键。未来智能家居的发展趋势将是采用多种算法优势互补和技术交叉结合的人体定位与跟踪系统,以实现家居环境的高精度、多功能、舒适安全的高智能化理想调节与控制。 展开更多
关键词 智能家居 定位 主动式 被动式
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动态光谱法对提高近红外无创血液成份检测精度的理论分析 被引量:33
14
作者 李刚 王焱 +3 位作者 李秋霞 李晓霞 林凌 刘玉良 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期345-348,共4页
近红外光谱无创血液成分检测因测量方法具有优越性,已经成为生物医学领域的研究热点之一.但除血氧以外,目前还没有进入临床应用的报道,其原因在于个体差异和测量条件对检测精度的影响.研究了一种不同于传统的新检测方法-动态光谱法可使... 近红外光谱无创血液成分检测因测量方法具有优越性,已经成为生物医学领域的研究热点之一.但除血氧以外,目前还没有进入临床应用的报道,其原因在于个体差异和测量条件对检测精度的影响.研究了一种不同于传统的新检测方法-动态光谱法可使测量精度提高.先从检测原理出发,研究了传统的近红外无创血液成分测量过程中产生误差、造成测量精度较低的因素;再分析了动态光谱法对这些因素的抑制或克服.从理论上得到了动态光谱法可以大大提高血液成分无创检测精度的结论,为基于光谱法的无创血液成分检测的临床应用提供了条件. 展开更多
关键词 血糖浓度 无创检测 动态光谱 测量精度
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消除个体条件测量差异的动态光谱及其频域提取法的研究 被引量:12
15
作者 李刚 李晓霞 +2 位作者 林凌 刘玉良 王焱 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期263-266,共4页
在近红外光谱的皮肤无创检测中,个体差异是一个相当大的技术难题。在血液成分无创检测中,个体差异包括毛发、角质层、表皮、真皮、皮下组织、肌肉、骨骼等。研究表明,个体差异随着个体不同而不同,是阻碍血液成分无创检测技术实用化的重... 在近红外光谱的皮肤无创检测中,个体差异是一个相当大的技术难题。在血液成分无创检测中,个体差异包括毛发、角质层、表皮、真皮、皮下组织、肌肉、骨骼等。研究表明,个体差异随着个体不同而不同,是阻碍血液成分无创检测技术实用化的重要因素。文章提出了基于光电容积脉搏波的产生机理和傅里叶变换的检测血液成分浓度的新方法———频域提取法,这种方法可以消除测量中由于皮肤组织和肌肉组织产生的差异;提出了动态光谱的概念,从理论和实验两个方面说明了这种方法的优点,并通过实验直接提取了各波长中仅由血液成分产生的吸光度光谱图,对于近红外光谱无创检测血液成分的实际应用有着重要意义。 展开更多
关键词 傅里叶变换 近红外光谱 无创检测 脉搏波动 个体差异 频域提取法
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基于人机信息交互的助行外骨骼机器人技术进展 被引量:26
16
作者 明东 蒋晟龙 +2 位作者 王忠鹏 綦宏志 万柏坤 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1089-1100,共12页
外骨骼机器人是集人体信息检测、机器人自动控制、神经工程等多学科知识于一身的高科技成果.本文简要介绍了外骨骼机器人研发技术现状和应用市场前景,分别从外骨骼动力驱动和运动测量技术角度剖析了支撑典型外骨骼机器人实现其运动辅助... 外骨骼机器人是集人体信息检测、机器人自动控制、神经工程等多学科知识于一身的高科技成果.本文简要介绍了外骨骼机器人研发技术现状和应用市场前景,分别从外骨骼动力驱动和运动测量技术角度剖析了支撑典型外骨骼机器人实现其运动辅助功能的主要技术基础,重点从神经信息交互角度出发,讨论了构建人机信息交互环路中的技术瓶颈,以及如何更为高效准确地获取人体运动意图.最后展望了其未来技术研发方向. 展开更多
关键词 康复机器人 外骨骼 人机信息环路 运动意图识别 神经可塑性
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SVM算法及其在乳腺X片微钙化点自动检测中的应用 被引量:21
17
作者 万柏坤 王瑞平 +1 位作者 朱欣 綦宏志 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期587-590,共4页
支持矢量机(SVM)是一种新的统计学习方法,其学习原则是使结构风险最小,而非经典学习方法所遵循经验风险最小原则.这使得SVM具有更强的泛化能力.并且,由于SVM求解的是凸二次优化问题,使之能保证所找到的极值解就是全局最优解.本文首次将... 支持矢量机(SVM)是一种新的统计学习方法,其学习原则是使结构风险最小,而非经典学习方法所遵循经验风险最小原则.这使得SVM具有更强的泛化能力.并且,由于SVM求解的是凸二次优化问题,使之能保证所找到的极值解就是全局最优解.本文首次将SVM算法用于乳腺X影像微钙化点自动检测中,对临床实际病例的试用结果表明,同目前常用的基于经验风险最小的人工神经网络(ANN)分类方法相比,SVM具有更高的识别率,值得应用推广. 展开更多
关键词 支持矢量机 结构风险最小 经验风险最小 微钙化点 乳腺影像X片
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ICA去除EEG中眼动伪差和工频干扰方法研究 被引量:17
18
作者 万柏坤 朱欣 +1 位作者 杨春梅 高扬 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1571-1574,共4页
眼动伪差和工频干扰是临床脑电图 (EEG)中常见噪声 ,严重影响其有用信息提取 .本文尝试采用独立分量分析 (IndependentComponentAnalysis,ICA)方法分离EEG中此类噪声 .通过对早老性痴呆症 (Alzheimerdisease,AD)患者临床EEG信号 (含眼... 眼动伪差和工频干扰是临床脑电图 (EEG)中常见噪声 ,严重影响其有用信息提取 .本文尝试采用独立分量分析 (IndependentComponentAnalysis,ICA)方法分离EEG中此类噪声 .通过对早老性痴呆症 (Alzheimerdisease,AD)患者临床EEG信号 (含眼动伪差和混入工频干扰 ,信噪比仅 0dB)作ICA分析 ,比较了最大熵 (Infomax)和扩展最大熵(ExtendedInfomax)ICA算法的分离效果 ,证实虽然最大熵算法可以分离出眼动慢波 ,但难以消除工频干扰 ,为此需采用扩展的最大熵算法 ;并知ICA方法在极低信噪比时也有较好的抗干扰性 ,且在处理非平稳信号时有好的鲁棒性 ;文中还结合近似熵 (approximateentropy ,ApEn)分析说明利用ICA去除干扰后有助于恢复和保持原始EEG信号的非线性特征 .研究结果表明ICA方法在生物医学信号处理中具有潜在的重要应用价值 ,值得深入研究和推广 . 展开更多
关键词 脑电(EEG) 眼动伪差 工频干扰 独立分量分析(ICA) 最大熵(Infomax)
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基于小波包熵和支持向量机的运动想象任务分类研究 被引量:28
19
作者 王艳景 乔晓艳 +1 位作者 李鹏 李刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2729-2735,共7页
对运动想象脑电特征进行准确提取和分类是脑-机接口技术研究的重要问题。针对脑电信号非平稳性和非线性特点,提出了一种将小波包熵(WPE)和支持向量机(SVM)相结合的脑电信号识别方法,利用小波包系数能量分布分析脑电时频特性,结合信息熵... 对运动想象脑电特征进行准确提取和分类是脑-机接口技术研究的重要问题。针对脑电信号非平稳性和非线性特点,提出了一种将小波包熵(WPE)和支持向量机(SVM)相结合的脑电信号识别方法,利用小波包系数能量分布分析脑电时频特性,结合信息熵分析其不确定性和复杂性,并从单次实验中提取运动想象脑电特征;通过支持向量机对特征信号进行分类,采用了一种核函数参数v和误差惩罚因子c的最佳寻优方法,并用互信息(MI)、信噪比(SNR)、最小错分率(MR)等准则对分类器进行评判。测试结果为:想象左右手运动脑电信号识别精度达到90%,M I为0.65 bit,SNR为1.44。结果表明WPE-SVM识别方法能够准确提取脑电本质特征,具有较强的分类性能和抗干扰能力,为大脑运动意识任务分类提供了有效方法,它可以应用于脑-机接口系统中。 展开更多
关键词 脑-机接口 运动想象 小波包熵 支持向量机 互信息
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网络成瘾患者的EEG小波熵与复杂度特征分析 被引量:12
20
作者 郁洪强 汪曣 +3 位作者 赵欣 李宁 刘海婴 王明时 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期157-160,共4页
通过分析网络成瘾患者与正常受试者的自发脑电复杂性的差异,研究网络成瘾患者自发脑电复杂性的特点。对9名网络成瘾患者(实验组)和9名正常受试者(对照组)在安静状态下的自发脑电分别进行小波熵和复杂度分析。发现网络成瘾患者的自发脑... 通过分析网络成瘾患者与正常受试者的自发脑电复杂性的差异,研究网络成瘾患者自发脑电复杂性的特点。对9名网络成瘾患者(实验组)和9名正常受试者(对照组)在安静状态下的自发脑电分别进行小波熵和复杂度分析。发现网络成瘾患者的自发脑电的小波熵值以及复杂度值在绝大多数导联位置上均比正常受试者具有显著性的降低(P<0.05),两种方法的分析结果相似。网络成瘾患者在安静状态下的自发脑电的小波熵值以及复杂度值比正常受试者均有显著降低,提示脑电的复杂性显著降低。因此在安静状态下脑电复杂性降低是网络成瘾患者的一大显著特征。 展开更多
关键词 网络成瘾 小波熵 复杂度 脑电复杂性
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