周梅
- 作品数：13 被引量：45H指数：4
- 供职机构：华东师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市应用基础与前沿技术研究计划天津市科技计划更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术机械工程医药卫生更多>>
- 无创人体血糖检测光学方法的研究现状与发展被引量：12
- 2010年
- 糖尿病威胁着人类健康,血糖有创检测的弊端使无创检测方法成为糖尿病患者的迫切需求,无创血糖检测也因此成为国内外学术界研究的热点。但到目前为止还没有一种无创检测仪器有足够的精度能够应用于临床。文章中介绍了研究较多的光声光谱法、拉曼光谱法、荧光法、偏振光旋光法、光学相干层析成像法,近红外光谱法等光学光谱检测方法的原理、方法、特点以及当前国内外研究现状和进展。从中分析了限制血糖浓度无创检测应用于临床的技术难点问题及未来的研究方向,指出动态光谱方法是无创血糖测量中最有应用前景方法之一。
- 李刚周梅吴红杰林凌
- 关键词：无创检测糖尿病血糖浓度光谱检测
- 一种测量动脉血氧饱和度的新方法被引量：4
- 2016年
- 在传统的血氧饱和度测量方法中,首先计算对数光电容积脉搏波交、真流成分的比值(R值),然后通过实验建立血氧饱和度值与R值的线性回归模型,旨在消除光程的影响,将个体差异的影响降至最小化,是一种基于Lambert-Beer定律的降维处理。当考虑散射时,这种以交、直流成分的比值作为自变量的降维处理方式损失了信息量,引入了系统误差,限制了测量的精度。为了减小这种影响,从透射光电脉搏波所含信息量的角度,提出了使用双波长对数光电容积脉搏波的峰值和谷值作为自变量与血氧饱和度值建立线性回归模型的新方法。从23名健康志愿者中获得133例光电脉搏波及血氧饱和度参考值样本,从中随机抽取90例作为建模集,另外43例作为预测集,对比了新方法和R值法的建模和预测结果。随机抽取建模集并预测10次,新方法和R值法的平均预测相关系数分别为0.890 6和0.846 8,平均预测均方根误差分别为0.889 6%和1.037 3%,结果表明新方法的预测效果优于传统R值法,使用四个特征量建立血氧饱和度预测模型,能够提高测量的稳定性和精度,对基于有限波长光谱数据建模测量人体血液生理参数有指导意义。
- 李刚包磊周梅林凌刘蕊赵春杰
- 关键词：血氧饱和度偏最小二乘无创测量
- 基于过采样的多种生物信息同步数据采集电路被引量：1
- 2011年
- 提出一种新型的生物电放大器,巧妙地利用成形信号,不仅提高了过采样性能,还实现了多种生物医学信息的检测;文章以心电信号为例,同步检测了呼吸和导联脱落信号。实验表明该电路不仅能够满足人体生物医学信号动态监测的要求,还具有工艺性好、免调试、对器件性能要求低等一系列优点。该电路不仅可以用于生物电信号的检测,也可用于各种微弱信号的检测。
- 林凌刘近贞张昊周梅李刚
- 关键词：过采样
- 单电流注入的三维MREIT快速重建及实验
- 2013年
- 磁共振电阻抗成像(MREIT)是将磁共振成像(MRI)与传统电阻抗成像(EIT)技术相结合的一种电导率成像技术,通过提供成像体精确的几何信息与成像体内部的磁通密度值,改善了电阻抗成像的病态性,使得电导率图像的分辨率显著提高.针对MREIT系统的快速成像问题,在分析磁共振电阻抗成像的数学模型和正逆问题的基础上,提出利用单次电流的磁通密度分量即可进行电导率图像重建的方法,缩短了测量时间,并降低了电极间的电磁干扰;将灵敏度矩阵法扩展到三维MREIT,采用半解析法计算灵敏度矩阵,使得图像重建速度得到提高;并通过仿真与仿体实验验证了该方法的有效性.结果表明获得的电导率分布图像具有较高的分辨率和图像质量,测量与重建时间的缩短为MREIT的临床应用奠定了基础.
- 李刚陈瑞娟郝丽玲周梅林凌
- 关键词：三维成像图像重建电导率
- EMD算法在动态光谱无创测量血红蛋白浓度中的应用被引量：7
- 2014年
- 将经验模态分解（EMD）算法结合动态光谱理论中的频域提取算法用于血红蛋白浓度的无创测量。在体采集57例光电容积脉搏波，选取636．98～1086．86 nm范围内的光谱数据进行分析。首先通过EMD方法分别对各个样本每个波长的光电容积脉搏波进行去噪预处理，再利用离散傅里叶变换提取脉搏波的峰峰值构成动态光谱，最后运用偏最小二乘方法对各样本的动态光谱和血红蛋白浓度建立模型。与未经EMD处理的数据建模结果相比，EMD处理后，血红蛋白浓度预测集的相关系数从0．8798提高到0．9176，预测集均方根误差从6．6759 g＆#183;L-1减小到5．3001 g＆#183;L-1，相对误差从8．45％减小到6．71％，建模精度有了较大的提高。结果表明，采取经验模态分解的算法进行光电采集数据的去噪预处理可以提高光谱数据的信噪比，进而可以提高血液成分无创测量的准确性。
- 林凌李威周梅曾锐利李刚张宝菊
- 关键词：经验模态分解近红外血红蛋白浓度无创测量
- 基于统计方法的动态光谱差值提取被引量：2
- 2012年
- 为实现血液成分无创检测,针对动态光谱(dynamic spectrum,DS)时域单拍提取法存在的不足,提出时域差值提取法,即顺序提取各波长对数光电脉搏波上相距理想差值间隔的两对应采样点的绝对差值构成差值DS,利用统计方法优选若干有效差值DS进行叠加平均获取最终DS输出。对48例志愿者的实验数据分别利用差值提取法和单拍提取法进行DS提取,结果表明:差值提取法提取DS的去噪效果略优于单拍提取法;对单一个体可获取有效DS的平均个数由48个改善为130个,有效DS间均方误差的平均值由0.39改善为0.006,运算速度提升了近20倍。新方法显著提高了DS提取的质量。
- 林凌李永城王蒙军周梅李刚张宝菊
- 动态光谱数据质量的评价被引量：5
- 2010年
- 为消除数据采集过程中各种因素对基于动态光谱法无创血液成分测量精度的影响,需要对动态光谱数据建立一个质量评价标准,以提高建模的稳定性和预测的准确度。在对110名志愿者的测量数据进行分析后,提出了动态光谱数据的一个质量评价指标——稳定波长数,并依此选取出60例优秀样本。利用BP神经网络对此样本的总胆固醇、血糖、血红蛋白进行了建模和预测。预测结果较之对照组均有所改善,平均相对误差分别从13.8%,15.8%,5.4%降低到6.5%,6.5%,2.1%,证明将稳定波长数作为动态光谱数据质量评价标准的有效性。引入稳定波长数指标,可对测量数据进行预先的质量评估,提高实际仪器预测的可靠性,为动态光谱法血液无创检测走向临床应用铺平了道路。
- 李刚王慧泉赵喆林凌周梅吴红杰
- 关键词：血糖总胆固醇血红蛋白
- 细胞生理溶液中不同离子浓度对近红外光谱测温的影响
- 2015年
- 膜片钳测量过程中实时监测离体细胞生存环境温度,控制生理溶液温度值对提高测量的准确性,消除温度不确定性具有重要的意义。采用近红外光谱结合化学计量学法来研究生理溶液中不同离子不同浓度对温度模型精度的影响。通过配制CaCl2,KCl和NaCl各四种浓度的12份溶液样本,分别采集不同溶液样本在20~40℃温度范围内的光谱,波数范围为9 615~5 714cm-1,并将每种溶液不同温度光谱数据按照三种方式划分训练集和预测集,采用间隔偏最小二乘方法选择有效波段,并建立与温度数值之间的定量校正模型。实验结果显示,浓度为0.25g·mL^-1的CaCl2溶液模型的RMSEP最大,三次实验结果为0.386 3,0.303 7和0.337 2℃,浓度为0.005g·mL^-1的NaCl溶液模型的RMSEP最小,实验结果分别为0.220 8,0.155 3和0.145 2℃。总体实验结果表明细胞生理溶液中Ca^2＋对建立温度模型的精度影响最大,K^＋其次,Na^＋最小,当三种离子浓度均增大时,各离子对模型精度影响均为增大。因此在建立细胞生理溶液的温度模型时,有必要在合理范围内改变细胞生理溶液中三种主要离子的配比,来校正不同离子浓度对测量生理溶液温度的影响,从而提高近红外光谱温度测量的精度。
- 郑羽陈雄周梅王蒙军王金海李刚崔军
- 关键词：近红外光谱分析温度离子浓度偏最小二乘法
- 光谱仪动态采样时间特性的研究
- 2014年
- 在实时传输的光谱仪数据采样中,通常存在采样时间间隔不等的现象,这使得实时传输光谱仪在一些特殊场合的应用受到较大的限制,如在预测能力更强,检测精度更高的动态光谱分析法中。而恰恰在动态光谱法等时间分辨光谱分析中对光谱信号的采样定时特性要求更高,时间间隔不等会直接影响光谱分析的结果,得到失真的结论。同时与一般采样所不同的是,光谱仪是一定时间的积分采样,这无形中增加了对光谱仪定时采样特性研究的难度。因此,巧妙地利用锯齿波的幅值与时间存在一线性编码的关系,对某一型号的光谱仪进行采样时间及采样时间间隔的测试与分析,测试表明采样时间与积分时间的设置相关,同时时间间隔与积分时间也息息相关,进一步探究了该型号光谱仪在不同积分时间下采样时间间隔波动的范围。研究对注重光谱时间特性的分析法提供积分时间选取的参考依据,同时也提出了一种评估动态时间特性的方法,有利于光谱的动态特性的评估与应用。
- 熊慧杨雪周梅李刚林凌
- 关键词：光谱仪积分时间
- 基于数字锁相相关计算结构的优化算法被引量：10
- 2012年
- 为了兼顾数字锁相检测的速度和精度,提高信号检测系统的综合性能,该文提出了一种基于数字锁相相关计算结构的高速算法并结合过采样对算法性能优化。该方法在过采样的基础上将采样频率还原为4倍于原信号的频率,快速数字锁相算法对下抽样后q个周期的4q个采样点进行加减法运算即可实现,与传统数字锁相算法相比几乎消除了所有的乘法运算,大幅度地提高了数字锁相算法实现的速度。同时引入修正因子改善了由于降采样所带来的误差。实验结果表明,该方法既有过采样和锁相检测的高精度,能够检测到较低信噪比的信号,又具备较高的速度,使得该算法对微弱信号的实时检测在普通微处理器上的实现成为可能。
- 李刚周梅何峰林凌
- 关键词：过采样
