地区：上海市 宝山区
关键词：上海交通大学;上海大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001329
成果描述：
| 该项目属于电子与通信科学技术生物电子学学科。 心脑血管疾病是当今威胁人类生命的主要致死疾病，其死亡人数占中国总死亡的40%以上。一旦发作，或迅速危及生命，或产生严重的后遗症。有效快速的诊断、监测和治疗，可以降低死亡率，减轻后遗症，也一直是国内外研究的热点与难点。该项目基于脑电信号、心电信号、血流信号，在心室纤颤、心脏停博引起的脑损伤、脑卒中、精神疾病等心脑血管疾病的监测方面进行了创新性的理论和应用研究。项目成果包括：提出高效实时的心动过速(VT)、心室纤颤(VF)检测算法。利用时间序列的复杂度，在心脏不同水平(单个心肌细胞、整体心脏器官)上对VT、VF信号进行分析和建模，在7秒内即可100%正确地判断是否发生心室纤颤，准确率高、实时性强，该工作获得2000年全国优秀博士学位论文奖，发表于IEEE TBME上的基于LZ复杂度VT、VF检测算法工作是该领域全球被引用最高的研究论文。针对传统激光散斑血流成像时空分辨率低的问题，提出一系列高分辨率激光散斑对比度分析技术和算法，包括增强激光散斑成像算法、配准激光散斑成像算法、基于随机过程估计理论的激光散斑血流成像技术、频率激光散斑成像理论，该工作获得2014年上海市优秀博士学位论文奖；相关技术实现了产业化，开发了高分辨率激光散斑血流成像仪已经在很多实验室应用。并且设计了世界上首个微型散斑血流成像装置，实现清醒自由活动状态下的小动物实时血管和血流监测，该技术让基于动物模型的神经科学研究摆脱了麻醉剂的影响，为临床转化提供了最关键的技术。提出基于非广度熵的脑电信号分析方法，从理论上证明了非广度熵比香农熵具有更强的自适应性，用非广度熵分析脑电信号，其结果能准确判断脑缺血缺氧的发生，评价缺血缺氧脑损伤的程度，并成功地应用于心脏停搏脑损伤及其保护的监测中，该工作获得2004年全国优秀博士学位论文奖。非广度熵提出者Tsallis在多篇论著里将该工作作为该方法在生物医学中的成功范例。另外，由于在脑电信号分析上的优秀工作，童善保、Thakor受邀在著名的Annual Review ofBiomedical Engineering发表关于脑电信号处理方法的长篇综述论文。采用全局相关维数、Lempel-Ziv复杂度分析了精神分裂症和抑郁症的脑电特征，证明了其有效性，并优于与其他的非线性测度，可以有效地区分两种精神疾病和正常组，而这种区分用传统的方法是不能实现的。 该项目曾先后获1项973一级子课题和9项国家自然科学基金的资助，发表SCI论文80余篇，其中20篇主要论文在Web of Science核心合集中共被他引587次，在SCIE中共被他引420次，单篇最高他引126次，获得2名全国优秀博士学位论文奖和1名上海市优秀博士学位论文奖。 |
