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基于生物阻抗谱的舌体肿瘤组织识别方法 被引量:5
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作者 姚佳烽 胡松佩 +3 位作者 杨璐 吴阳 韩伟 刘凯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期352-358,共7页
基于生物阻抗谱技术,提出一种非侵入式、快速、便捷的舌体肿瘤组织识别方法.根据舌体组织不同病理及生理状态下电学特性的差异性来判断其是否病变,以帮助主刀医师在临床舌体肿瘤手术切除中既能完整的切除肿瘤又能尽可能多的保留患者舌功... 基于生物阻抗谱技术,提出一种非侵入式、快速、便捷的舌体肿瘤组织识别方法.根据舌体组织不同病理及生理状态下电学特性的差异性来判断其是否病变,以帮助主刀医师在临床舌体肿瘤手术切除中既能完整的切除肿瘤又能尽可能多的保留患者舌功能.本文在小鼠上建立了人舌鳞癌细胞(HSC3)原位舌癌移植瘤模型,用生物阻抗谱的方法对其正常组织区域、混有肿瘤组织区域及肿瘤组织区域进行了电学特性研究.幅值频谱显示在8.09×10^(5)-5×10^(6)Hz的高频段可以根据其电学特性区分3种组织.在实验过程中,从高频段的幅值频谱中提取出弛豫频率f_(relax)、电阻抗实部Z′_(relx)和电阻抗虚部Z″_(relax) 3个电学参数,并根据这3个电学参数定义癌变组织系数α与β(待测组织阻抗值相对于正常组织阻抗值的实部变化百分比记为α,虛部相对变化百分比记为β)进行肿瘤组织识别.结果表明,当α≤36.5%,β≤31.2%时,组织是正常组织;当α≥36.5%,β≥312%时,组织可能混有肿瘤组织;当α≥82.7%,β≥73.6%时,组织是肿瘤组织。 展开更多
关键词 舌体肿瘤 生物阻抗谱 电学特性 弛豫频率
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基于生物阻抗和深度学习技术的甲状腺组织分类模型研究
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作者 黄奥玲 黄文雯 +3 位作者 董鹏伟 鞠仙莉 严丹丹 袁静萍 《中华内分泌外科杂志(中英文)》 CAS 2024年第4期484-488,共5页
目的近年来甲状腺癌发病率显著提高,超声和细针穿刺活检等术前检查不断完善,但仍存在诊断性手术及过度诊疗的现象。本研究旨在探讨利用生物阻抗及深度学习技术对甲状腺组织进行分类的可行性。方法为了提高分类的准确性,我们设计一套适... 目的近年来甲状腺癌发病率显著提高,超声和细针穿刺活检等术前检查不断完善,但仍存在诊断性手术及过度诊疗的现象。本研究旨在探讨利用生物阻抗及深度学习技术对甲状腺组织进行分类的可行性。方法为了提高分类的准确性,我们设计一套适合甲状腺组织的电阻抗测量系统,采集来自321例患者的331个离体甲状腺标本共1340项数据集。随后,建立一个基于多特征的一维卷积神经网络(one dimensional convolution neural,1D-CNN)结合长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)混合模型对甲状腺组织进行分类。其中80%(1072/1340)的数据用于训练,另外20%(268/1340)用于测试。采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)、宏平均ROC、微平均ROC及曲线下面积(area under the curve,AUC)等指标对甲状腺组织分类模型进行评价。此外,用敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和约登指数比较该分类模型与超声的诊断价值。结果甲状腺组织两分类(恶性/非恶性组织)模型的ROC-AUC=0.94,总体准确率达到91.4%。进一步建立三分类(恶性/良性/正常组织)模型,其中正常、良性和恶性组的ROC-AUC分别为0.91、0.85和0.92,微平均ROC-AUC和宏平均ROC-AUC分别为0.91和0.90。且与超声相比,甲状腺组织分类模型具有更高的特异性。结论本研究基于生物阻抗及CNN-LSTM建立的甲状腺组织分类模型具有较高的准确率和较好的稳定性,该技术有望在未来的临床应用中提供有用的补充信息,从而有助于甲状腺疾病的治疗决策和管理。 展开更多
关键词 甲状腺结节 甲状腺癌 生物阻抗谱 电极
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基于生物阻抗谱成像的生物组织检测方法 被引量:3
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作者 尹鸿润 叶明 +3 位作者 吴阳 刘凯 潘化平 姚佳烽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期361-367,共7页
基于电阻抗成像技术和生物阻抗谱技术,提出一种面向生物组织检测的生物阻抗谱成像方法.该方法将目标区域可视化并精准识别目标种类,可用于肺癌早期检测,协助临床医生对早期肺癌进行精准检测,提高早期肺癌的治愈率.本文通过数值仿真的方... 基于电阻抗成像技术和生物阻抗谱技术,提出一种面向生物组织检测的生物阻抗谱成像方法.该方法将目标区域可视化并精准识别目标种类,可用于肺癌早期检测,协助临床医生对早期肺癌进行精准检测,提高早期肺癌的治愈率.本文通过数值仿真的方法验证生物阻抗谱成像方法在肺癌早期检测中的可行性和有效性,仿真结果表明:1)生物阻抗谱成像方法可以实现早期肺癌区域的可视化,并精确判别出早期肺癌种类;2)生物阻抗谱成像方法中阻抗谱的最佳采集模式是4次循环采集,最佳分类器是Linear-SVM,5折交叉验证的平均分类准确率可以达到99.9%.为了验证仿真结果,本文选取3种具有不同电学特性的生物组织模拟癌变区域进行了检测.实验结果表明该方法可以对生物组织区域可视化,并判别出生物组织的种类.该方法可以兼顾电阻抗成像和生物阻抗谱方法的优点,有望用于肺癌早期检测. 展开更多
关键词 生物阻抗谱成像 生物阻抗谱 电阻抗成像 肺癌早期检测
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一种频率可调的程控精密恒流源设计 被引量:3
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作者 刘博隽 孙彪 +2 位作者 张甫 唐求 张建文 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第8期91-96,共6页
针对生物电阻抗谱测量需求,设计一款频率可程控调节的精密恒流源,给出频率可调程控精密恒流源的构成框图,并详细介绍基于单T选频网络的信号源电路设计和基于改进型Howland电流泵的电压电流转换电路设计。仿真实验表明:程控精密恒流源在2... 针对生物电阻抗谱测量需求,设计一款频率可程控调节的精密恒流源,给出频率可调程控精密恒流源的构成框图,并详细介绍基于单T选频网络的信号源电路设计和基于改进型Howland电流泵的电压电流转换电路设计。仿真实验表明:程控精密恒流源在200~500 k Hz频率范围、10Ω~1 kΩ的负载范围下的电流波动在1.63%以内。电路频率调节便捷、输出阻抗高、负载能力强、输出电流稳定,已应用于肉类水分快速测定仪和注水肉快速测量仪。 展开更多
关键词 程控精密恒流源 单T选频网络 改进型Howland电流泵 生物电阻抗谱
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基于生物阻抗谱的生物细胞活性免标记检测方法
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作者 徐恺杰 叶霞 +2 位作者 丁力 胡松佩 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2766-2774,共9页
目的 基于生物阻抗谱(bioelectrical impedance spectroscopy,BIS)技术,提出一种免标记的生物细胞活性实时检测方法。该方法依据不同浓度、生理、病理状态下细胞组织的电学特性差异来判断细胞是否具有活性,以协助医师在临床手术中快速... 目的 基于生物阻抗谱(bioelectrical impedance spectroscopy,BIS)技术,提出一种免标记的生物细胞活性实时检测方法。该方法依据不同浓度、生理、病理状态下细胞组织的电学特性差异来判断细胞是否具有活性,以协助医师在临床手术中快速精准定位患者烫伤组织并实现有效切除。方法 使用具有活性的斑马鱼胚胎干细胞来模拟人体烫伤组织,采用生物阻抗谱技术来鉴别细胞组织的生理状态。结果 在不同状态下,细胞的阻抗幅值变化有显著的差异,可以从中发现同等浓度下活性细胞的阻抗幅值比死亡细胞平均高出17.25%,活性细胞发生弛豫频率的时间也比死亡细胞早25%。结论 实验数据表明,生物阻抗谱法能有效区分胚胎干细胞的两类生理状态;从聚类区域中可以看出,BIS检测法具有明显的细胞活性及浓度区分能力,理论上能够快速地协助医师完成对患者烫伤组织检测。 展开更多
关键词 细胞活性检测 生物阻抗谱 弛豫频率 电学特性
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术中甲状旁腺显影技术的研究进展
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作者 向阳森 杨昆宪 《中国医学创新》 CAS 2023年第36期164-168,共5页
随着健康体检与癌症筛查的普及,甲状腺肿瘤的早期检出率逐渐增加。甲状腺肿瘤的治疗通常以手术切除为主,而甲状腺腺体后方的甲状旁腺对机体钙调节和维持内环境平衡至关重要,术中对于甲状旁腺的保护是避免术后发生甲状旁腺功能减退的关... 随着健康体检与癌症筛查的普及,甲状腺肿瘤的早期检出率逐渐增加。甲状腺肿瘤的治疗通常以手术切除为主,而甲状腺腺体后方的甲状旁腺对机体钙调节和维持内环境平衡至关重要,术中对于甲状旁腺的保护是避免术后发生甲状旁腺功能减退的关键步骤,故甲状腺术中对甲状旁腺的精准识别尤为重要。目前,甲状旁腺的识别在很大程度上依赖手术医生的临床经验和技巧,术中准确而快速识别甲状旁腺的技术可为临床提供重要的辅助治疗手段。最近几年,荧光图像引导手术,得到了广泛的研究,并越来越受欢迎。为此,本文将对术中甲状旁腺荧光显影技术及其最新的研究进展进行简单的如下综述。 展开更多
关键词 甲状旁腺 荧光显影 自发荧光 近红外自发荧光 生物电阻抗波谱 激光散斑对比成像
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基于浓厚分散系HANAI理论的血液温度生物电阻抗特性量化表征研究 被引量:1
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作者 李建平 何立栋 +2 位作者 万嫩 温建明 杨宇祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期236-243,共8页
温度是人体的重要机能,血液温度变化监测对人体健康评估尤为重要。本文提出拓展的浓厚分散系HANAI理论,结合生物电阻抗谱,量化表征温度对血液生物电阻抗特性的影响规律,为监测血液温度及相关血液疾病的演变过程提供基础。试验结果表明,... 温度是人体的重要机能,血液温度变化监测对人体健康评估尤为重要。本文提出拓展的浓厚分散系HANAI理论,结合生物电阻抗谱,量化表征温度对血液生物电阻抗特性的影响规律,为监测血液温度及相关血液疾病的演变过程提供基础。试验结果表明,随着温度T不断上升,血液的生物电阻抗参数Z^(+)持续下降;奈奎斯特峰值电阻参数R_(c)和峰值电抗参数X_(c)与温度T有良好的线性关系,可描述为R_(c)=-0.3T+24.14和X_(c)=0.08T-5.78。将传统HANAI方程进行拓展,并进行多物理场数值模拟,其数值分析、模拟结果与试验结果较好吻合,揭示了血浆电导率σ_(p)和细胞质电导率σ_(p)是温度对血液生物电阻抗特性的主要影响因素。本文展示了一种潜在的血液温度监测方法,在临床医学领域或有一定的科研与应用价值。 展开更多
关键词 HANAI方程 生物电阻抗谱 血液 温度 传感
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生物电阻抗频谱分析法评估血液透析患者干体重 被引量:14
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作者 王凌航 左力 王梅 《肾脏病与透析肾移植杂志》 CAS CSCD 2005年第3期245-248,共4页
目的:应用生物电阻抗频谱分析法(bioimpedanceelectricalspectroscopy,BIS)评估血液透析(HD)患者干体重。方法:106例健康志愿者按体重指数(BMI)和性别不同分为六组,分别计算每组细胞外液(extracellularvolume,ECV)占体重的百分比(ECV%)... 目的:应用生物电阻抗频谱分析法(bioimpedanceelectricalspectroscopy,BIS)评估血液透析(HD)患者干体重。方法:106例健康志愿者按体重指数(BMI)和性别不同分为六组,分别计算每组细胞外液(extracellularvolume,ECV)占体重的百分比(ECV%)。56例临床评估认为干体重合适的HD患者也同样按照BMI和性别分为六组记录透析前体重(Wb),测量其透析前细胞外液(ECVb),按照Chamney公式计算干体重=(Wb-ECVb)/(1-ECV%)。ECV采用美国XitronTechnologies,Inc的Xitron4200HYDRABIS分析仪测定。结果:正常人群ECV%在不同性别间有显著差别,男性(0.253±0.016)vs女性(0.226±0.014)L/kg(P<0.01);不同体脂状况中BMI越大,ECV%越小。Chamney公式计算的干体重(61.75±11.75)kg显著高于临床评估的干体重(60.87±11.32)kg(P<0.001)。但二者之间呈显著相关关系,Pearsonr=0.9912(P<0.001)。结论:BIS评估HD患者干体重与临床评估间有良好的相关性,可用于临床评估HD患者的干体重。 展开更多
关键词 阻抗频谱 干体重 血液透析患者 分析法 生物电 临床评估 细胞外液 健康志愿者 CV% 体重指数 正常人群 相关关系 透析前 BMI BIS 百分比 HD ECV 分析仪 性别间 相关性 公式
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针刺郄门穴改善冠脉慢血流现象28例即时效应观察 被引量:14
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作者 崔光卫 邵洁 +2 位作者 刘闯 张堃 沈卫东 《中国针灸》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期41-42,共2页
目的:观察针刺郄门穴改善冠脉慢血流现象(CSFP)的即刻效应。方法:28例冠脉慢血流患者,取单侧郄门穴(未进行穿刺的上肢),毫针直刺约20 mm,行平补平泻手法,留针10min。行冠脉造影术检查时,分别记录针刺前、起针后即刻冠脉病变分支校正的... 目的:观察针刺郄门穴改善冠脉慢血流现象(CSFP)的即刻效应。方法:28例冠脉慢血流患者,取单侧郄门穴(未进行穿刺的上肢),毫针直刺约20 mm,行平补平泻手法,留针10min。行冠脉造影术检查时,分别记录针刺前、起针后即刻冠脉病变分支校正的心肌梗死溶栓治疗(TIMI)血流帧数计数(CTFC)变化。结果:针刺后即刻,患者冠脉病变分支CTFC较针刺前明显减少(P<0.05)。结论:针刺郄门穴可以明显加快冠脉慢血流患者的冠脉血流速度,具有良好的即时效应。 展开更多
关键词 冠脉慢血流现象(CSFP) 针刺 郄门 心肌梗死溶栓治疗(TIMI) 即时效应
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健康人十二经细胞外液阻抗失衡度的初步观察 被引量:5
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作者 古菲菲 赵朋娜 +3 位作者 李朝政 王燕平 王广军 张维波 《中国针灸》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期43-47,共5页
目的:测算健康人十二经细胞外液阻抗左右侧失衡度(IBD-LRM)、表里经失衡度(IBD-EIM)、手足同名经失衡度(IBD-HFM),为经络诊断奠定基础。方法:纳入31名健康受试者,使用生物阻抗谱测量技术,将1~100 k Hz、200μA的恒定电流通过两个间距10... 目的:测算健康人十二经细胞外液阻抗左右侧失衡度(IBD-LRM)、表里经失衡度(IBD-EIM)、手足同名经失衡度(IBD-HFM),为经络诊断奠定基础。方法:纳入31名健康受试者,使用生物阻抗谱测量技术,将1~100 k Hz、200μA的恒定电流通过两个间距10 cm的激励电极分别输入到受试者双侧十二经脉,使用位于激励电极之间的两个间距5cm的测量电极采集一段组织的电位和相位,然后使用Cole-Cole曲线拟合计算出十二经细胞外液阻抗,再分别计算其IBD-LRM、IBD-EIM、IBD-HFM及上述3项指标的失衡度绝对值。结果:大肠经、小肠经和膀胱经细胞外液阻抗左侧高于右侧(P<0.05,P<0.01)。十二经细胞外液IBD-LRM的均值为(4.0±1.4)%,IBD-LRM绝对值均值为(15.0±1.1)%,IBD-LRM绝对值最大者为膀胱经。IBD-EIM均值为(3.3±1.0)%,IBD-EIM绝对值均值为(17.9±1.6)%,IBD-EIM绝对值最大者为膀胱经-肾经。手厥阴、太阴和少阴经细胞外液阻抗值均小于同名足经。IBD-HFM均值为(-2.6±1.1)%,IBD-HFM绝对值均值为(19.7±1.7)%,IBD-HFM绝对值最大者为少阳经,阴经失衡比阳经大。细胞外液阻抗在左右侧之间和手足之间差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论:健康人左右侧经脉的细胞外液存在一定差异,但比较接近,失衡度绝对值较低;表里经均值十分接近,失衡度绝对值中等;足经阻抗大于手经,失衡度绝对值较大。 展开更多
关键词 十二经脉 表里经 同名经 失衡度 生物阻抗谱
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手持式生物阻抗谱仪的研制与应用 被引量:1
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作者 杨洋 黄岚 +1 位作者 王雨辰 丁强 《微计算机信息》 2012年第6期73-75,共3页
本研究针对市面上的阻抗谱检测仪器体积大、造价高等问题,研制出了快速、便携、低成本的手持式阻抗谱检测仪器测量生物阻抗。该仪器由直接数字合成式信号源、幅相检测单元、显示及通信等模块构成,可以实现0.1-500kHz的自动扫频仪器通过R... 本研究针对市面上的阻抗谱检测仪器体积大、造价高等问题,研制出了快速、便携、低成本的手持式阻抗谱检测仪器测量生物阻抗。该仪器由直接数字合成式信号源、幅相检测单元、显示及通信等模块构成,可以实现0.1-500kHz的自动扫频仪器通过RS232接口与上位机相连并实现数据的传输与处理。开发了上位机软件,实现了相位AD值、幅度AD值、复阻抗实部虚部值以及复阻抗特征参数等重要数据的输出。此后对该仪器进行了系统检测,结果表明该仪器检测结果稳定可靠,并利用该仪器对84块新鲜猪肉进行了实验,发现细胞外液电阻Re与猪肉样品水分含量值之间存在线性关系,且线性拟合显著决定系数R2达到了0.75,说明该仪器是猪肉水分含量检测的潜在工具。 展开更多
关键词 手持式 生物阻抗谱仪 猪肉 水分
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