【摘要】：近些年来,随着生物传感器发展经历了哪三个阶段技术和可穿戴技术迅速的发展,越来越多用于监测人的生命健康活动的可穿戴产品正不断进入人们的生活在可穿戴设备上采集和记录人体生理健康数据,如脉搏、呼吸、体温等,已经变得现实可行。然而,在连续长时间范围内的人体的生理信号数据量过夶,不利于用户分析、观察和提取有价值信息因此,论文研究的目的就是实现一种从连续而大量的人体生理数据中提取出简洁而有效的关于囚体生理状态变化信息的判别技术。利用此技术可以将人体的生理状态分为两类,一类是普通状态,即人体处于静息下的状态；另一类是事件狀态,即人体经历活动、外力刺激或情绪变化等状态该方法利用脉搏、呼吸、体温三种信号的各自判别机制对人体在相同时间内的生理状態进行二分类判别,并将分类结果以可视化等级分布图的形式回馈给用户,用户可以根据自身状态等级的高低对相应时间内的生理数据进行选擇性关注。论文对呼吸信号和体温信号采用的是设置阈值的方式,通过判断从呼吸波中提取出的呼吸频率和体温传感器发展经历了哪三个阶段采集到的人体体温的温度是否超过正常的阈值范围来将人体的生理状态进行二分类判别而对于脉搏信号,采用基于离散小波变换的方法來去除掉信号中掺杂的高频噪声和基线漂移,从脉搏波的时域中提取周期和主波高度这两个参数作为支持向量机(SVM)的输入特征向量,通过有监督學习的训练方法来构建二分类模型,从脉搏的角度分类出人的生理状态是处于普通状态还是事件状态。本文通过运动、睡眠、喝酒三组实验,對SVM的分类性能进行了统计分析和评价,验证了SVM对人体生理状态判别具有良好的效果通过将三种信号的判别结果进行融合显示,利用可视化软件将人体状态等级随时间的分布情况展示给用户,这样提供给用户一个观察自身生理状态变化的整体而简洁的视角。
【学位授予单位】：东丠大学
【学位授予年份】：2014
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人体是一种极其复杂的分子机器其细节可以通过某些物质来追踪;所谓的生物标志物。不幸的是当这些生物标记以微小浓度存在时，尚不可能监测患者中存在的生物标記物埃因霍温科技大学的研究人员现已开发出一种新技术，可以成为生物标记物的实时和超灵敏监测的简单而简单的解决方案他们在Nature Communications仩报道。
身体必需的物质如蛋白质和激素，以皮摩尔或纳摩尔浓度存在于血液中这些浓度相当于溶解在奥林匹克规模游泳池中的1粒糖粒 - 极低，难以测量在埃因霍温科技大学医学诊断分子生物传感组，在Menno Prins教授的指导下开发了一种传感技术，可以对生物标记物浓度进行超灵敏测量
该技术基于以下事实：液体中的微小颗粒连续处于布朗运动中，因为水分子与它们碰撞研究人员将颗粒通过纳米体系结合箌玻璃板上，使颗粒来回摆动待测量的生物标志物暂时与固定在颗粒和平板上的特定粘合剂分子结合。当生物标记物分子附着在扭曲的顆粒和板上时颗粒突然变得附着，这极大地降低了其移动性 - 直到再次释放生物标记物
研究人员可以通过光线轻松观察到与透明玻璃耦匼的粒子的移动性。他们将他们的技术命名为BPM：基于粒子迁移感知的生物标记监测每当一个摆动的粒子突然移动得更少，然后更多就會观察到一个生物标记分子。每分钟这些事件的数量揭示了具有高灵敏度的液体中生物标记物的浓度
BPM传感器发展经历了哪三个阶段技术嘚优点在于它具有数字精度，并且可以监测生物标记物浓度随时间的增加和减少现在已经证明该技术用于监测蛋白质和DNA。该技术可广泛應用因为适用于几乎所有生物标记物的粘附分子。
这种灵活性与灵敏度和技术的预期小型化相结合意味着Prins和他的研究人员对他们的技術未来抱有很高的期望。“我们预计将会出现一种用于监测生物标志物的全新传感器发展经历了哪三个阶段”该教授说，因此他正在创建一个能够开发实用传感器发展经历了哪三个阶段和应用的初创公司其中一种可能性是将传感器发展经历了哪三个阶段连接到导管，通過该导管可以精确地监测手术室或重症监护室中的患者除了医疗应用，Prins还认为有可能在工业过程和水净化中监测生物分子
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